Reseña técnica www.tutallermecanico.com.mx Clave de referencia: 0111-01
Desensamble y diagnóstico de motores
El libro de texto del que proviene la información de este documento, se utiliza ampliamente en escuelas técnicas mexicanas, públicas y privadas. La gran cantidad de ilustraciones y explicaciones gráficas que contiene, han resultado ideales para su amplia aceptación entre profesores e instructores. Los grandes temas que se estudian en este libro son: • Fundamentos de los motores de combustión interna. • Reconocimiento de las herramientas y equipos de diagnóstico. • Pasos a seguir para desarmar un motor. • Diagnóstico y medición de los componentes del motor. • Reemplazo de la banda de distribución y sincronización del motor. • Diagnóstico de los sistemas relacionados con el motor: lubricación, de enfriamiento, de combustible, de encendido, de admisión y escape. La edición pertenece al sello editorial Mecánica Automotriz Fácil, y forma parte de una colección orientada a la formación técnica automotriz. www.mecanica-facil.com
La anatomía del motor
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l motor es el conjunto más respecto, consulta la información importante del automóvil, de las páginas 2 y 3 los componendebido a que es el encargado tes básicos de estos sistemas. de generar la potencia para produLos autos comerciales utilizan cir el desplazamiento. Es, además, motores de combustión interna de el mecanismo más complejo de to- cuatro tiempos, cuyo principio de dos, por la gran cantidad de siste- funcionamiento descansa en un cimas y partes que convergen en él, clo termodinámico de potencia llay que deben trabajar en forma sin- mado “ciclo Otto”, es decir, de encronizada. cendido por chispa. Estos sistemas incluyen mecanismos de suministro de combus- Siempre a tiempo: el ciclo tible, de admisión para hacer la mez- Otto cla aire-combustible y de escape de gases, de lubricación y de enfria- Es un proceso termodinámico de miento; además de otros cuatro fases, que se realidispositivos asociados zan de forma sucesiva. En para el arranque, la genecuanto termina la cuarta Este título se ración de electricidad y la fase, comienza de nuevo la puede adquirir purificación de los gases primera. Y así, el ciclo se de escape para controlar directamente en repite una y otra vez, y se la contaminación, entre el sitio de Taller desarrolla con un volumen Mecánico. los más importantes. Al constante; lo que varía es
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Reseña técnica
En cada motor de combustión interna se usan diversos mecanismos para realizar el ciclo termodinámico y el movimiento mecánico de rotación a partir del movimiento lineal alternativo. Enseguida se muestra su construcción interna. Eje de balancines: Aquí se instalan los balancines del motor, localizados en las punterías. Guías de válvulas: Son superficies de desplazamiento y colocación de las válvulas. Sellos de válvulas: Cierran herméticamente las válvulas. Asientos de válvulas: Son los puntos en que las cabezas de válvulas empalman con la culata de cilindros.
Galerías: Mediante la presión, estos conductos interconectados llevan el aceite a las partes móviles: cigüeñal, bielas, pistones y árbol de levas. Son orificios de principio y fin, y corren a través del propio monobloque y del cigüeñal.
Tubo de aspiración para la bomba de aceite, cárter y fi ltros: Constituyen el sistema de lubricación del motor. Soportes del motor: Asientos sobre los cuales se instala el motor dentro del compartimiento en el vehículo.
Arandelas de control de juego: Mantienen ajustados al árbol de levas y al cigüeñal, para que no se muevan hacia atrás o hacia delante.
Resorte de válvulas Guías de válvulas Asientos de las válvulas
Banda accesorios Polea tensora para banda de accesorios Arandelas para control de juego del cigüeñal
Poleas pra accesorios del motor
Bases para la instalación de los soportes del motor
Cárter
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Cuerpo de aceleración, inyectores o carburador Forman parte del sistema de combustible
Monoblock o monobloque Es la pieza más grande del motor. En ella se alojan todos los componentes y mecanismos del mismo.
Cabeza de cilindros o culata Se usa como tapa de los cilindros y como soporte de componentes de otros sistemas del motor. Su junta sirve para sellar la compresión interna de cada cilindro.
Múltiple de escape Hace que los gases provenientes de la cámara de combustión salgan por el tubo de escape. Está localizado en la cabeza del cilindro.
Múltiple de admisión Se conoce también como colector. Su función en los sistemas MPI, es conducir el aire desde el cuerpo de aceleración hasta los puertos ubicados en la cabeza de cilindros. Y en los sistemas de inyección central TBI, se encarga de conducir la mezcla hasta los cilindros.
Cilindros Son las cavidades del bloque del motor, por las que suben y bajan los pistones.
Tapa de punterías o válvulas Cubre los mecanismos superiores del motor. Las fugas de aceite son selladas mediante la junta de esta tapa.
Camisas de cilindros Dentro de cada cilindro, hay una pista cilíndrica maquinada ó un cañón cilíndrico que sirve como superfi cie por la que corre el pistón, llamada camisa de cilindro. Junto con el sistema de enfriamiento, es utilizada también para disipar el calor.
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Reseña técnica
La combustión es un proceso químico en el que intervienen tres elementos: un comburente, que es el aire admitido por el motor; un combustible, que es la gasolina consumida; y un detonador, que es la chispa eléctrica proporcionada por una bujía. De este modo se genera, disipa e irradia calor. La combustión se rige por condiciones estequiométricas. Éstas indican que en la mezcla de aire-combustible de un motor de combustión interna, las partes de aire deben ser adecuadamente proporcionales a las partes de combustible; la proporción estándar es de 14.7 gramos de aire por cada gramo de combustible suministrado, es decir una relación de 14.7 a 1. Sólo así podrá realizarse la combustión; y no se llevará a cabo, si en la mezcla existe exceso de aire (mezcla demasiado pobre) o de combustible (mezcla demasiado rica). Y si acaso el exceso de combustible permite la ignición, ésta ocurrirá de forma violenta y se producirán altas emisiones contaminantes.
la temperatura y la presión, que aumentan súbitamente al comprimir la mezcla en cada cilindro y cuando se expanden los gases de escape. En cada cilindro, se realiza continuamente el ciclo. Fase de admisión Una vez que el aire es aspirado y filtrado por el sistema de admisión, ingresa al motor. El combustible es atomizado por los inyectores, si el motor es de inyección de combustible. Así se forma la mezcla airecombustible admitida en cada cilindro. Y la admiten los cilindros, gracias a que se genera una presión de vacío y se abren las válvulas de admisión, cuando los pistones se desplazan del punto muerto superior al punto muerto inferior. O sea, con este movimiento descendente los pistones aspiran la mezcla, que puede ser pobre (escaso combustible dosificado) o rica (demasiado combustible). Fase de compresión En esta fase las válvulas permanecen herméticamente cerradas y el pistón realiza su segunda carrera (ascendente, del PMI al PMS). Con ello, la mezcla aire-combustible es comprimida. Unos grados antes de que el pistón llegue al PMS, la bujía emite la chispa eléctrica; entonces se quema la mezcla, y de su combustión se desprende súbitamente un calor intenso. Esto hace que se expandan los gases producidos en la combustión, y que durante este proceso se queme el combustible.
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Fase de fuerza o expansión En esta fase los gases que resultan de la combustión empujan al pistón hacia abajo (PMI), con lo cual realiza su tercera carrera (descendente). Como las válvulas continúan cerradas, aumentan la temperatura y la presión; es entonces cuando se libera la energía del combustible y se produce una gran cantidad de calor. Y así, la energía calorífica expande los gases, los cuales ejercen presión sobre el pistón. Por último, éste convierte la presión en energía mecánica, que es conducida hacia el cigüeñal a través de una biela. Por eso es la fase donde se obtiene el trabajo útil del ciclo y se genera la potencia. Fase de escape La válvula de escape se abre y el pistón inicia un nuevo tiempo al desplazarse hacia arriba dentro del cilindro; es decir, desde su PMI hasta su PMS. Con ello, son expulsados los gases producto de la combustión. Y así, se limpia el interior del cilindro, quedando listo para admitir otra mezcla de aire-combustible y para empezar un nuevo ciclo. Como las etapas del ciclo no son simultáneas, sino que se realizan en secuencia, al final tenemos cuatro fases en cuatro tiempos. A esto se le denomina “principio de cuatro tiempos”. Y como se realizan de forma individual en cada cilindro del motor, el cigüeñal debe realizar dos vueltas; es decir, hace un movimiento de 720°, para completar el ciclo en todos los cilindros del motor.