Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de mecánica Lic. en mecánica Industrial II Semestre
Trabajo de motores diesel
Semestral
Profesor Santo Mudarra
Estudiante Baudilio Quintero
Cedula 8-860-862
Grupo 1LP-121
3/12/2012
Introducción
Un motor de combustión interna, motor a explosión o motor a pistón, es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química de un combustible que arde dentro de una cámara de combustión. Su nombre se debe a que dicha combustión se produce dentro de la máquina en sí misma, a diferencia diferenc ia de, por ejemplo, la máquina de vapor . Tipos principales •
Alternativos. Alternativos. El motor de explosión ciclo Otto, Otto, cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo desarrolló, Nikolaus desarrolló, Nikolaus August Otto, Otto, es el motor convencional de gasolina, aunque también se lo conoce como motor de ciclo Beau de Rochas debido al inventor francés que lo patentó en 1862. o
o
El motor diésel, diésel, llamado así en honor del ingeniero alemán nacido en Francia Rudolf Diesel, Diesel, funciona con un principio diferente y suele consumir gasóleo.. gasóleo
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La turbina de gas. gas.
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El motor rotatorio. rotatorio.
Un motor de combustión interna, motor a explosión o motor a pistón, es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química de un combustible que arde dentro de una cámara de combustión. Su nombre se debe a que dicha combustión se produce dentro de la máquina en sí misma, a diferencia diferenc ia de, por ejemplo, la máquina de vapor . Tipos principales •
Alternativos. Alternativos. El motor de explosión ciclo Otto, Otto, cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo desarrolló, Nikolaus desarrolló, Nikolaus August Otto, Otto, es el motor convencional de gasolina, aunque también se lo conoce como motor de ciclo Beau de Rochas debido al inventor francés que lo patentó en 1862. o
o
El motor diésel, diésel, llamado así en honor del ingeniero alemán nacido en Francia Rudolf Diesel, Diesel, funciona con un principio diferente y suele consumir gasóleo.. gasóleo
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La turbina de gas. gas.
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El motor rotatorio. rotatorio.
MOTORES DE GASOLINA
1- Desmon Desmontaj tajee y desarma desarmado do de motores motores.. Lista de Herramientas Utilizadas • Juego de llaves mixta milimétrica. • Juego de autoclé milimétrica. • Juego de autoclé estándar. • Extractor de baleros. • Levanta válvulas. • Pinzas de chofer. • Pinzas de electricista. • Martillo. • Martillo de goma.
Pasos para desarmar el motor. 1. Quitar el aceite del motor. 2. Desconectar todos los cables eléctricos y de sensores conectados al motor. 3. Quitar línea de inyectores a. Se uso un dado de 3/8 de pulgada 4. Quitar la tapa de Punterías a. Con una llave mixta de 10 mm 5. Quitar el distribuidor a. Con una llave mixta de 14 mm 6. Quitar el soporte de motor. a. Con una llave mixta de 14 mm 7. Quitar la bobina a. Con una llave mixta de 15 mm 8. Quitar la bomba del agua a. Con un dado de ½ pulgada 9. Retirar la bayoneta del aceite de su soporte 10. Quitar el soporte de la bayoneta a. Con una llave mixta de 13 mm 11. Se desarma la cabeza del motor a. Con un dado de ¾ de pulgada 12. Se dejan expuestas las flautas que pasan aceite y la junta esta expuesta lista para
retirarse 13. Se quita la polea a. Con el extractor 14. Quitar bujías de la cabeza del motor a. Con un dado de 5/8 de pulgada 15. Se retira la alimentación de agua a. Con un dado de 5/16 de pulgada 16. Quitar los balancines a. Con un dado de 5/8 de pulgada 17. Retirar las válvulas de admisión y compresión a. Por medio del uso del extractor de válvulas b. Cuidar los 2 seguros que detienen el tope del resorte 18. Quitar la cadena de distribución a. Con un dado de 10 mm y una extensión 19. Dar la vuelta al motor 20. Quitar el Carter a. Con un dado de 10 mm 21. Quitar la bomba de aceite a. Con una llave mixta de ½ pulgada 22. Desarmar la bomba del aceite a. Con un dado de 10 mm b. Se identifico que la bomba era de tipo de engranes 23. Quitar los soportes del cigüeñal.
2- Partes del motor (componentes de lubricación, combustible, enfriamiento, encendido, y partes elementales.) •
Los componentes del sistema de lubricación incluyen lo siguiente: o
Bomba de Aceite
La bomba de aceite funciona cada vez que el motor está girando para proveer circulación continua del aceite a través del motor.
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Enfriador de Aceite
El refrigerante circula a través del enfriador de aceite proporcionando transferencia de calor desde el aceite hasta el refrigerante. Esto baja la temperatura del aceite y mantiene sus propiedades.
o
Filtro de Aceite
El filtro de aceite limpia el aceite recogiendo las partículas de metal y basura que pueden dañar las piezas del motor.
o
Indicador de Nivel del Aceite (varilla indicadora)
La varilla indicadora proporciona un método de comprobar la cantidad de aceite en el motor. o
Indicador de Presión del Aceite
El indicador de presión del aceite indica la presión en el sistema de lubricación durante la operación del motor.
o
Colector del Cárter
El colector del cárter (sumidero) se emperna en el fondo del motor y es el depósito para el aceite del motor.
o
Tubo de Llenado de Lubricante
Es aquí donde se vierte el aceite en el motor.
Componentes del combustible, enfriamiento, encendido. •
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La cabeza Es la parte superior, contiene las válvulas y los rebajes, llamados cámaras de combustión, donde se quema la gasolina. Bloque de cilindros Es la parte inferior del motor donde se alojan los cilindros, que son cavidades del bloque, dentro de las cuales suben y bajan los pistones junto con
las bielas, que transmiten potencia al cigüeñal, que esta sujeto a la parte inferior del bloque por varios apoyos donde se alojan los cojinetes principales. Un recipiente atornillado a la parte inferior del bloque sirve de deposito del aceite (carter) del motor y una tapa de metal troquelada cubre las válvulas que están en la cabeza. •
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Cámara de combustión La cámara de combustión es un cilindro (motor), por lo general fijo, cerrado en un extremo y dentro del cual se desliza un pistón muy ajustado al interior. La posición hacia dentro y hacia fuera del pistón modifica el volumen que existe entre la cara interior del pistón y las paredes de la cámara. Sistema de bombeo El sistema de bombeo de combustible de un motor de combustión interna consta de un depósito, una bomba de combustible y un dispositivo que vaporiza o atomiza el combustible líquido. Se llama carburador al dispositivo utilizado con este fin en los motores. Sistema de alimentación Cada cilindro toma el combustible y expulsa los gases a través de válvulas de cabezal o válvulas deslizantes. Un muelle mantiene cerradas las válvulas hasta que se abren en el momento adecuado, al actuar las levas de un árbol de levas rotatorio movido por el cigüeñal, estando el conjunto coordinado mediante la correa de distribución. Encendido Todos los motores tienen que disponer de una forma de iniciar la ignición del combustible dentro del cilindro. Por ejemplo, el sistema de ignición de los motores Otto, existe un componente llamado bobina de encendido, el cual es un autotransformador de alto voltaje al cual se le conecta un conmutador que interrumpe la corriente del primario para que se induzca la chispa de alto voltaje en el secundario. Refrigeración Dado que la combustión produce calor, todos los motores deben disponer de algún tipo de sistema de refrigeración. Algunos motores estacionarios de automóviles y de aviones y los motores fueraborda se refrigeran con aire. Los cilindros de los motores que utilizan este sistema cuentan en el exterior con un conjunto de láminas de metal que emiten el calor producido dentro del cilindro. En otros motores se utiliza refrigeración por agua, lo que implica que los cilindros se encuentran dentro de una carcasa llena de agua que en los automóviles se hace circular mediante una bomba. El agua se refrigera al pasar por las láminas de un radiador. Sistema de arranque Al contrario que los motores y las turbinas de vapor, los motores de combustión interna no producen un par de fuerzas cuando arrancan, lo que implica que debe provocarse el movimiento del cigüeñal para que se pueda iniciar el ciclo. Los motores de automoción utilizan un motor eléctrico (el motor de
arranque) conectado al cigüeñal por un embrague automático que se desacopla en cuanto arranca el motor. Por otro lado, algunos motores pequeños se arrancan a mano girando el cigüeñal con una cadena o tirando de una cuerda que se enrolla alrededor del volante del cigüeñal.
Partes Elementales del Motor •
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Cilindro: Es el espacio donde la carga se presiona y explota comprimida por el pistón. De su capacidad de pende en gran parte la potencia del motor. Pistón: Está situado dentro del cilindro y es el encargado de presionar y expulsar la carga para que esta cumpla su cometido. Aguantan hasta 15 T de presión. Biela: Es la unión entre el pistón y el cigüeñal. Junto con el pistón se desplazan por el cilindro hasta 6000 veces por minuto a unos 500 Km/h o más. Válvula de salida: Es la compuerta por donde salen los gases resultantes al tubo de escape. Válvula de entrada : por esta compuerta entra el combustible proveniente del carburador. Cuantas más válvulas, mas combustible, con lo que aumenta la potencia y el consumo.
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Escape : Por aquí son conducidos los gases al silenciador del tubo de escape, los cuales pasan por un catalizador que disminuye los efectos negativos en el Medio Ambiente Conducto del carburador : El carburador mezcla la gasolina con el aire (carga) y por aquí pasa al cilindro pasando por la válvula de entrada. Cigüeñal : eje que convierte el movimiento de subida y bajada de los pistones en movimiento rotatorio. Bujía : Inflama el combustible que hace descender el pistón por cilindro. Para que funcione bien un motor, la chispa debe llegar en el momento oportuno al cilindro, antes se quema de forma desigual, mas tarde se pierde potencia. Volante : Pesado volante fijado al cigüeñal para coordinar el movimiento de los cilindros individuales.
3- Fallas en el motor
3.1- Fallas en la Culata
Las fallas más comunes son : la superficie de contacto con el block está pandeada (torcida).Asientos de válvulas en mal estado (flojos, "quemados"), guías de válvulas desgastadas o flojas., Fisuras , elevada corrosión debido al no uso de un anticorrosivo. La ventaja que tiene una culata de hierro fundido es que tiene una mayor vida útil, adolece menos del problema del pandeo y la corrosión le afecta en menor medida.La desventaja que tiene es que disipa muy poco el calor y tiene un mayor peso con respecto a una de aluminio. La culata de aluminio tiene poco peso, disipa muy bien el calor y es más fácil de fabricar porque el aluminio fundido "llena" todos los intersticios, canales, etc.La desventaja que tiene es que se pandea muy fácilmente, tiene una menor vida útil y sufre mucho más el problema de la corrosión. Eso es a grandes rasgos.
3.2- Fallas en el bloque Las posibles fallas del bloque de motor a determinar son: - bloque con fisuras o deformaciones que no permitan su buen funcionamiento; - medida de los cilindros y camisas fuera de las especificaciones del fabricante; - cilindros con grietas, picaduras o poros; - superficie irregular del cilindro, camisa o bloque; - distorsión de las superficies inferior y superior del bloque;- cilindros ovalados, cónicos y c onvexos; - desalineación del círculo de bancada o desajuste de las tapas de bancada;
- desgaste o deformación en los alojamientos del eje de levas en el bloque; - desgaste o deformación en los alojamientos de otros componentes del motor; - variación en la altura de bloque respecto a especificaciones del fabricante; - daños en los agujeros roscados o no roscados; - elongación inapropiada de los tornillos de bancada; - taponamientos en las galerías de aceite y conductos de refrigeración del bloque. 3.3- Fallas en el cigüeñal y árboles de levas. Las posibles fallas del los cigüeñales son: - cigüeñal con fisuras o deformaciones visibles, ya sea en los muñones de bancada o de biela; - medida de los muñones fuera de las especificaciones de equipo original; - muñones con poros o picaduras- deformación en la alineación entre puntas del cigüeñal; - desgaste o deformación en los muñones; - variación en la alineación entre el muñón final y la base retenedor trasera; - taponamientos en las galerías de aceite.
Fallas en el árbol de levas 1. Instalación de punterías nuevas en una leva desgastada. 2. Desgastes excesivos en los componentes del tren de válvulas. 3. Alojamiento de la puntería desalineado. 4. Árbol de levas con acabado tosco
5. Angulo de lóbulo de leva incorrecto 6. Lubricación insuficiente. 7. Resortes de válvulas con demasiada tensión 8. Lubricación insuficiente (aceite degradado).
3.4- Fallas en casquillos, émbolos y bielas. Fallas de bielas Las bielas se pueden romper como resultado de condiciones anormales de operación o porque tengan, a veces, problemas de materiales o de mano de obra. Sea cual fuere la causa, es importante utilizar los Ocho Pasos Aplicables al Análisis de las Fallas, seguir los procedimientos aprendidos en la inspección ocular Y valerse de los- conocimientos básicos sobre tipos de desgaste y fracturas. Todo esto nos ayudará a pensar lógicamente frente a los datos y a seguir los indicios que nos llevan a la causa principal. La mayor parte de las fallas de bielas no son de material o de mano de obra, sino que provienen de condiciones anormales de uso. Las condiciones anormales más corrientes son: 1. Fuerzas externas que doblan o rompen las bielas; 2. Fallas de cojinetes que causan daños de bielas; 3. Errores de reacondicionamiento (como reutilización de piezas dañadas); 4. Pernos rotos o flojos. Fallas de Casquillos Sobrecalentamiento Rotura del anillo exterior Inclinación
Ajuste demasiado estrecho (sin tolerancia) Fatiga del material Huellas marcadas en los rodamientos Suciedad Error en el engrase Corrosión Rotura de bordes Desgaste por agarrotamiento Orientación errónea de la carga Fallas en el Pistón Problemas de daños en las punterías hidráulicas Desalineamiento del pistón. Botadura del seguro. Exceso de carbón en la cabeza del pistón Sobrecalentamiento de la válvula Válvulas con múltiples fracturas en Zona de candados, Cuello y Vástago Fractura del pistón en la cabeza por contacto directo con válvulas Vástago de la válvula amarrado a la guía. Punterías con ruido durante el accionar del motor
3.5- Fallas en los sistemas de enfriamiento y lubricación
Fallas en el sistema de enfriamiento:
Fugas de Refrigerante Esta es la principal causa del sobre-calentamiento de motores. Posibles puntos de fugas incluyen las mangueras, el radiador, la bomba de agua, carcasa del termostato, radiador del calefactor, empaque de la cabeza, tapones de protección contra congelamiento, enfriador de aceite de la transmisión automática, cabeza de cilindros y monoblock. Efectúe una prueba de presión. Un sistema refrigerante sin fugas deberá de mantener la presión por cuando menos un minuto. Concentración Equivocada de Refrigerante Asegúrese de utilizar la recomendación del fabricante de su vehículo. El utilizar el tipo equivocado de refrigerante o una concentración incorrecta de refrigerante con agua destilada, también podrá dar como resultado el sobre-calentamiento del motor. Lo mejor es llevar a cabo un drenado y relleno completo. Termostato Descompuesto Un termostato es una válvula sensible al calor que abre y cierra en respuesta a la temperatura del motor. Cuando el termostato está en posición abierta, el refrigerante que se calentó en el motor pasa a través del radiador. Cuando está cerrado, evita que el refrigerante fluya al radiador, acelerando el calentamiento del motor frío. Cuando el termostato se pega en posición cerrada, el refrigerante se queda en el motor y rápidamente se sobre-calienta, dando como resultado un sobre-calentamiento del motor. Conductos Bloqueados de Refrigerante El óxido, la tierra y sedimento, todos estos pueden bloquear o mayormente impedir el flujo libre de refrigerante a través del sistema de enfriamiento. Esto puede limitar la habilidad del sistema para controlar la temperatura del motor, lo que podrá dar como resultado temperaturas más altas de operación y sobre-calentamiento del motor. Una vez más, se recomienda el drenado y relleno el sistema para remover la contaminación.
Fallas del Radiador En el radiador, la temperatura del refrigerante se reduce al pasar por una serie de tubos y aletas. Algunas de las causas más comunes de fallas en el radiador son las fugas y su obstrucción. Cualquier falla en la función del radiador podrá llevar al motor a temperatura elevada y sobre-calentamiento. Mangueras Desgastadas / Explotadas Una manguera que tenga fracturas visibles, hoyos o ha explotado dará como resultado fugas y interrupción del flujo de refrigerante del motor. Esto podrá dar como resultado un sobrecalentamiento. Ventilador del Radiador en Malas Condiciones Para ayudar a reducir la temperatura del radiador, un ventilador succiona aire a través de las aletas del radiador. Un ventilador descentrado, que gire libremente con el motor apagado o que tiene partes fracturadas, no podrá reducir la temperatura a un nivel adecuado, dando como resultado un posible sobre-calentamiento. Banda Suelta o Rota La banda es el eslabón que impulsa y hace girar la bomba de agua a la velocidad correcta, dando un flujo adecuado de refrigerante a través del sistema. Si la banda está floja o rota, no podrá mantener la velocidad adecuada, dando como resultado un bajo flujo de refrigerante y a consecuencia, un sobre-calentamiento. Falla en la Bomba de agua Conocida como el ‘corazón’ del sistema refrigerante, la bomba de agua es responsable de presurizar e impulsar el refrigerante de motor a través del sistema de enfriamiento. Cualquier falla de la bomba de agua, incluyendo un impulsor erosionado, fuga de refrigerante o descentrado de la flecha podrá evitar un flujo adecuado de refrigerante, resultando en sobre-calentamiento del motor.
Fallas en los Lubricación
sistemas de
Las fallas del sistema básicamente son falta de nivel de aceite por pérdidas o consumos elevados, alta temperatura del aceite por mal estado del sistema de refrigeración del aceite o mal funcionamiento del motor, baja presión de aceite por bajo nivel o degradación del aceite, falla de la bomba de circulación, falla del regulador de presión o incremento en los huelgos de las partes móviles del motor por desgaste.
4-Armado y ajuste de motor. Como se arma un motor 1) colocar el cigueñal con sus respectivos cojinetes en las bancas, aceitar abundantemente
con aceite de motor, prestar especial atencion en no colocar las tapas de bancada al reves (tienen lateralidad) apretar al torque correspondiente 2) colocar el conjunto piston biela con sus aros, aceitar abundantemente las camisas, colocar los cojinetes prestando especial atencion de no armar las tapas de las bielas al reves (tiene lateralidad) ni mezclarlas (viene numeradas) apretar al oreden al torque correspondientes. 3) colocar la bomba de aceite sin ponerle ningun tipo de sellador, solamente la junta 4) colocar el carter con abundante sellador prestando especial atencion en no aplasatr demasiado la junta ya que esto prooduciria fugas de aceite. 5) colocar el reten trasero y delantero poniendo abundante sellador a las carcazas. 6) colocar el volante prestando atencion a las muecas (tiene una sola posicion) aceitar los tornillos y apretar al torque correspondiente. colocar disco y placa de embrague 7) colocar la tapa de cilindros y apretar al torque correspondiente repetando el oreden preetablecido para los bulones de la tapa. 8) colocar el arbol de levas con su correspondiente carcaza y regular las valvulas 9) armar la distribucion y poner a punto 10) colocar el distribuidor y poner a punto 11) colocar la tapa de la distribucion, la bomba de agua, la polea del cigueñal y el alternador. estirtar la correa del alternador. 12( colocar el carburador 13) colocar el motor en el coche 14) colocar el burro de arranque 15) fijarse que no te hayan sobrado tornillos ni otras piezas 16) en comendarse a Dios por haber armado un motor siguiendo las instrucciones de un desconocido por internet 17) dar arranque 18) si arranca controlar inmediatamente el reloj de presion de aceite, si la presion es buena reviasar el motor por las duadas que pierda agua o aceite por algun lado. 19) si funciona bien te felicito porque seria como sacarse la loteria cien veces seguidas.
5- Torques de armado de motor
