MOTORES DIESEL Rolando Vives Carreño DEFINICIÓN Elmotordieselesunmotortérmicodecombustióninternaenelcualelencen

MOTORES DIESEL Rolando Vives Carreño

DEFINICIÓN Elmotordieselesunmotortérmicodecombustióninternaenelcualelencen didoselograporlatemperaturaelevadaproductodelacompresióndelairee nelinteriordelcilindro. Fueinventadoypatentadoporelingenieroalemán. R udolf. Dieselen 1892. Elmotordegasolinaalprincipioteníamuypocaeficien cia. Rudolf. Dieselestudiólasrazonesydesarrollóelmotorquellevasunomb re(1892), cuyaeficienciaesbastantemayor. Enteoría, elciclodieseldifiere delciclo. Ottoenquelacombustióntienelugarenesteúltimoavolumenconst anteenlugardeproducirseaunapresiónconstante. Lamayoríadelosmoto resdieseltienentambiéncuatrotiempos, sibienlasfasessondiferentesdel asdelosmotoresdegasolina.

Rudolf Diesel(Francia, 1858 -1913) En 1882, Diesel construye y patenta el primer motor a compresión, emplea el gasoil como combustible. Jamás llegó a ver un automóvil propulsado por su motor (era grande y pesado y solo servía como motor estacionario o como propulsor de barcos). Murió en extrañas circunstancias en 1913 en un viaje en barco por el canal de la Mancha.

Motor de combustión interna Diesel (1892) Entre 1893 y 1897 construyó el primer motor a biodiesel en el mundo quemaba aceite de palma Este proyecto fue abandonado, porque el gasoil era más económico y abundante.

Ventajas y desventajas del motor Diesel Ventajas

Desventajas

Ciclo De Funcionamiento Teorico Del Motor Diesel

Primer Ciclo: Admisión

Segundo Ciclo: Compresión

Tercer Ciclo: Trabajo o Expansión 800° -1000° C

Cuarto Ciclo: Escape

CICLO REAL DIESEL

PRINCIPALES COMPONENTES Y SU FUNCIONAMIENTO

BLOQUE DEL MOTOR El bloque del motor o bloque de cilindros es el cuerpo principal del motor y se encuentra instalado entre la culata y el cárter. Por lo general, el bloque es una pieza de hierro fundido , aluminio o aleaciones especiales, provisto de grandes agujeros llamados cilindros. El bloque estas suspendido sobre el chasis( bastidor) y fijado por unas piezas llamadas soportes. • En la parte alta recibe la culata del cilindro, formando un cuerpo con los cilindros. • El bloque del motor debe ser rígido para soportar la fuerza originada por la combustión, resistirá la corrosión y permitir evacuar por conducción parte del calor.

SISTEMA DE DISTRIBUCION El sistema distribución se encarga de sincronizar como un reloj al motor. Para que el motor pueda hacer todos sus ciclos y las válvulas puedan abrir y cerrar a sus tiempos así como el inyector de combustible atomicé en el momento indicado para esto cada piñón tiene sus marcas de alineación tenemos el piñón del cigüeñal , el del eje de levas y el de la bomba de inyección.

CULATA Ø Es la tapa de los cilindros y se fija al bloque por medio de pernos o espárragos, es casi siempre desmontable. La culata puede estar hecha de aluminio o de aleaciones ligeras, en su interior posee aberturas que se comunican con las camisas de agua en el bloque de cilindros. Ø En la culata se instala las válvulas de admisión y escape , los elementos de carburación o inyección Ø Entre la culata y el bloque se encuentra el empaque (o junta) de la culata que hace impermeable y hermética la unión.

CULATA Ø La culata debe ser resistente a la presión de los gases, buena conductividad térmica, resistente a la corrosión un poseer un coeficiente de dilatación igual al del bloque de cilindros. Ø En la superficie pulida de la culata que se une al bloque de los cilindros, existen una seria de depresiones poco profundas que forman junto con las coronas de los pistones las cámaras de combustión, en estas depresiones se hallan los asientos de las válvulas y las aberturas a través de las cuales las bujías penetran en las cámaras de combustión

VALVULA Fabricadas Generalmente de aleaciones de acero, las válvulas, por su función, pueden ser de admisión o de escape. Accionadas por las levas a través de los buzos, las de admisión abren o cierran el paso del aire exterior hacia los cilindros. Las de escape abren o cierran la salida de gases del interior de los cilindros hacia el exterior a través del múltiple del mismo nombre

DISPOSICION DE VALVULAS

MECANISMOS DE VALVULAS

EMPAQUETADURA DE CULATA

FALLAS COMUNES EN LAS CULATAS SOPLADURA DE EMPAQUE RAJADURA DE CULATA

CILINDROS

TIPOS DE CILINDROS

CAMARA DE COMBUSTION

TIPOS DE CAMARAS DE COMBUSTION

CONJUNTO PISTON - BIELA

CIGUEÑAL

VOLANTE

CARTER

TERMINOS PARA EL ESTUDIO DE MOTORES

PARAMETROS GEOMETRICOS

CALCULOS GEOMETRICOS

GRACIAS POR SU ATENCION Rolando Vives Carreño

DIAMEC El motor se divide en 3 partes constructivas fácilmente diferenciables: culata, bloque y cárter. El Motor puede ser: • Aspiración Natural • Turbo alimentado y Pos enfriado • Con control electrónico de Inyección

LA CULATA Es hecha de hierro fundido; y cierra el cilindro formando la cámara de combustión. La culata se encaja al bloque de cilindros con un grupo de tornillos. Entre la culata y el bloque de cilindro es montada una junta con la marca TOP en la parte de encima. Su función es sellar el refrigerante y pasajes de aceite y asegurar el sellado perfecto de las cámaras de combustión. La junta delgada de la culata, tiene un contorno de elastómero negro de sello alrededor de las regiones del agujero de los pasajes de las varas de las válvulas y agujeros de pasaje del refrigerante; y un anillo metálico alrededor del área de fuego en cima del cilindro. Los inyectores también se fijan en las culatas; con su extremidad inferior sellada por una arandela y un Oanillo. Las juntas del colector para la entrada (admisión) y la descarga son diferentes.

EL BLOQUE DE CILINDROS El bloque de cilindros es hecho de hierro fundido y aloja camisas mojadas del cilindro es decir, cada camisa está en el contacto directo con la solución refrigerante, lo que proporciona la deformación termal reducida y el mejor control de consumo de aceite lubricante bajo las condiciones severas de uso. Las camisas del cilindro son trasladables, para facilitar la reparación del motor. La estructura del bloque de cilindros garantiza alta durabilidad la baja propagación del ruido, además de incorporar varios componentes. Se alojan en el bloque de cilindros, la bomba refrigerante, la bomba de aceite y el refrigerador de aceite. El filtro de aceite se encaja a la tapa del refrigerador de aceite.

LOS PISTONES, CAMISAS Y BIELAS La camisa del cilindro es hecha de hierro fundido y está aislada en la parte inferior por dos anillos de caucho localizados en las ranuras en el bloque de cilindros, y por un anillo Tombak en la parte superior. Las bielas son hechas de acero forjado, muy bien pesadas después de que acabadas, para que ellas estén montadas en un motor con la misma clasificación de peso, lo que permite el funcionamiento liso y silencioso. Para evitar el roce durante la asamblea de nuevos casquillos de la biela nosotros debemos refrescarlos primero. El pistón es hecho de una aleación de aluminio- leve, bastante resistente al calor y al golpe. Los pistones se refrescan por medio de boquillas refrescantes (toberas) que salpican el aceite en la superficie interna más baja. En las ranuras del pistón se alojan dos anillos de compresión y un anillo rascador de aceite. El primer anillo de compresión es hecho de una aleación de hierro-fundido, revestido con cromo, ofreciendo mayor resistencia al desgaste y al calor. El segundo anillo de compresión también es hecho de una aleación de hierro-fundido, revestido con cromo sólo en la superficie de contacto con la pared del cilindro. El anillo rascador de aceite también es hecho de una aleación de hierro-fundido, siendo que tiene aberturas para almacenar el aceite.

EL ÁRBOL DE LEVAS Y EL CIGUEÑAL El árbol de levas es hecho de acero forjado, es montado en e bloque de cilindros y es apoyado con siete cojinetes. Se maneja por el mecanismo de los engranajes de distribución. Las varillas de levantamiento de las válvulas son mecánicas; ellas se instalan en el bloque de cilindros. Las válvulas de admisión y de descarga son movidas por las varas y balancines empuja válvulas. Cada válvula se alza por dos resortes. La punta del manguito de cada válvula es endurecida por templa, para resistir al uso. El cigüeñal es hecho de una aleación de acero forjado. Tiene siete cojinetes principales. Los cojinetes de apoyo son montados en el primer cojinete principal (el más cerca al volante), actuando como un regulador de la holgura axial. El volante se encaja a la brida trasera del cigüeñal. En la extremidad delantera del cigüeñal es montado un amortiguador de vibraciones (hecho de hierro y caucho), y una polea con un cubo y la hélice del radiador.

ENGRANAJES DE DISTRIBUCION Los engranajes de distribución se localizan bajo una tapa en el frente del bloque de cilindros. Los engranajes son hechos de acero forjado. Los engranajes 1, 2, 3 y 4 (vea anteriormente) tienen las marcas para la sincronización del árbol de levas y la bomba de inyección de combustible. Para esta sincronización, el 1ºcilindro debe estar en oscilación y el 6º cilindro debe estar en compresión. El engranaje 3 tiene un mecanismo que trabaja como un ajustador de avance de inyección. En el montaje, la centralización de la tapa del frente con la caja de distribución, nosotros debemos usar una herramienta especial, (por favor refiérase al Manual de Servicio). 1 - El engranaje del cigüeñal 2 - El engranaje intermedio 3 - El engranaje de la bomba de inyección 4 - El engranaje del Árbol de levas 5 - El engranaje de la bomba de agua 6 - El engranaje de la bomba de aceite 7 - El engranaje del compresor

SISTEMA DE LUBRICACIÓN 1 - La bomba de aceite 2 - La cañería de la succión 3 - Elementos del resfriador de aceite 4 - La tapa del resfriador de aceite 5 - El filtro de aceite 6 - La válvula del retorno 7 - El tapón 8 - El conector 9 - El sensor 10 - El cárter 11 - La junta del cárter 12 - El manguito del nivel de aceite 13 - La tapa 14 – Recipiente El sistema de lubricación se constituye por el cárter de aceite, la cañería de la succión, la bomba de aceite el refrigerador de aceite y el filtro de aceite, ese aceite del suministro a través de un conducto principal es distribuido a las partes movibles del motor. De la galería principal el aceite lubricante también es enviado para el turbocompresor, la bomba de inyección de combustible y el compresor de aire. El filtro es de flujo total, en otros términos, todo el aceite lubricante es bombeado para pasar por el filtro. En la velocidad que opera, la presión del aceite es de 4, 5 bar (450 k. Pa o aprox. 4, 6 kgf/cm 2).

SISTEMA DE LUBRICACIÓN La lubricación es hecha por la circulación del aceite, forzada por la bomba. La bomba (1) succiona el aceite del cárter de aceite (2) a través del tubo de succión (3) y le hace fluir al refrigerador de aceite (3 y 4) y después al filtro de aceite (5). Posteriormente, el aceite fluye a través de los conductos (6) del bloque de cilindros y se distribuye para varios puntos de lubricación del motor. Del conducto principal, el aceite lubrica los cojinetes principales (7), los cojinetes del cigüeñal (8) y las boquillas inyectoras (9), de donde el aceite es echado por medio de chorros en la superficie interna más baja de los pistones. El aceite pasa por los conductos a los cojinetes del árbol de levas (10) y también alcanza las varillas de levantamiento de las válvulas (11). Por el canal central de las varas el aceite sube hasta los balancines (12) y a las extremidades de los manguitos de las válvulas. La bomba de inyección de combustible (13), el turbocompresor(14) y el compresor de aire (no mostrado en la figura) se lubrica por medio de cañerías externas que se conectan al conducto principal. El aceite vuelve al cárter de aceite a través de los conductos de retorno

El sistema del combustible El combustible es chupado del tanque por la bomba alimentadora que se encaja a la bomba de inyección de combustible. De la bomba alimentadora el combustible flui a través del filtro, bajo la presión del sistema, hasta el lado de baja presión de la bomba de inyección de combustible. La bomba de inyección en-línea se localiza en el lado "frío" del motor, proporcionando un funcionamiento más estable. La bomba de inyección del combustible presiona el combustible en cada uno de los inyectores. La presión de las boquillas de inyección es de 285 +8 / -0 bar. El sobrante del combustible que no fue inyectado vuelve al tanque vía la línea del retorno. 1 - El tanque de combustible alimentadora 2 - Los tubos de baja presión 3 - El filtro de Combustible 4 - Bomba 7 -Las cañerías de alta presión 5 - Bomba de inyección 8 - Retorno 6 - Retorno 9 – Inyector

La bomba de inyección de combustible es una unidad Bosch S 2000. Las bombas de inyección en-línea tienen elementos de bombear que consisten en un cilindro y un pistón, uno para cada inyector, . La longitud del golpe de pistón no es inconstante, por consiguiente son acabadas las orillas de control en los pistones para que sea posible el control de la cantidad de combustible inyectado. El volumen deseado se obtiene por medio del posicionamiento rotatorio de los pistones, a través de un manguito móvil (cremallera) controlado por el pedal del acelerador. El control de la bomba de inyección de combustible es hecho a través de un gobernador mecánico. Hay una palanca de parada, para cortar el suministro de combustible al motor Es la palanca es accionada por un solenoide eléctrico de la parada del motor. Hay que limpiar el filtro de la bomba alimentadora, siempre que es reemplazado el filtro de combustible. El servicio de mantenimiento en la bomba de inyección de combustible debe ser efectuado en los talleres de servicios autorizados Bosch.

Sistema de admisión del aire El sistema de la entrada del aire tiene la función de proporcionar el aire limpio para el proceso de combustión en el motor. El aire del ambiente entra por la entrada del aire y fluye a través del filtro de aire; de este filtro, fluye el aire limpio al motor. El filtro de aire consiste de una carcasa y de un elemento filtrante. El elemento es constituido del papel filtrante envuelto por una protección hecha de hoja de metal perforada.

El Turbocompresor - los componentes y la función Después de la combustión, los gases calientes dejan el motor a través de la descarga (1), haciendo girar la rueda de la turbina de la descarga (2) antes de salir afuera (3) a la cañería de la descarga y silenciador. La rueda del compresor (4) también gira, porque se enlaza a la rueda de la turbina por un árbol común. Cuando la rueda del compresor acelera, tira el aire atmosférico filtrado (5), lo comprime y lo bombea para ser enviado (6) al intercooler; y del intercooler el aire entra (7) en el motor a través del colector de admisión (8). Esto mejora la potencia del motor, porque mientras más aire es forzado para dentro de los cilindros, mayor la cantidad de combustible que puede inyectarse. 5 - La entrada de aire para el compresor 1 - Colector de descarga 6 - La salida de aire para el intercooler 2 - La turbina de la descarga. 7 - La entrada de aire para el colector de admisión 3 - Salida de gases de descarga. 8 - El colector de admisión 4 - La turbina del aire (el compresor).

Intercooler El intercooler está localizado en el circuito de entrada (admisión) de aire del motor, entre el turbocompresor y la entrada (admisión). Es un cambiador de calor refrigerado por aire, localizado delante del radiador. El aire comprimido deja la carcasa del turbocompresor muy caliente, debido a los efectos del combustible quema a altas temperaturas. El intercooler reduce la temperatura del aire de la entrada, haciéndolo más denso y permitiendo inyectar una cantidad mayor de combustible. Eso mejora el desempeño del motor. La reducción de temperatura del aire de la entrada, influye en los resultados dentro de la cámara de combustión que, disminuye el desgaste de válvulas y pistones 1 – Intercooler. 2 - El radiador 3 - La entrada (admisión). 4 - La descarga. 5 - Turbocompresor

El sistema refrigerante - el circuito refrigerante El control de temperatura del motor es hecho por la válvula del termostato. Una bomba de agua refrigerante centrífuga (1) hace el flujo refrigerante a través de las cámaras alrededor de cada camisa del cilindro (2), de ahí para el interior de las culatas (3), después alcanzando el termostato (4). Si el termostato está cerrado, el refrigerante es llevado de vuelta a la bomba refrigerante. Si el termostato está abierto, los flujos refrigerantes son llevados al radiador (5). El termostato empieza abriendo a los 80 °C y es totalmente abierto a los 94 °C. La bomba de agua refrigerante es del tipo centrífugo; funciona en la cámara refrigerante del bloque de cilindros. La bomba refrigerante se maneja por intermedio de engranajes. Para tirar la bomba refrigerante es necesario quitar la tapa del mecanismo de distribución y el engranaje del árbol de levas. La fase de la carcasa de la bomba refrigerante se encaja a la pared interna de la carcasa del mecanismo de distribución. Un retentor del tipo - labio retiene el aceite lubricante. El estancamiento de agua se hace por medio un vedador de sello Mecánico Entre los dos vedadores hay un espacio que comunica con el exterior del bloque de cilindros a través de un agujero: es el agujero de la inspección en la pared lateral izquierda del bloque (cerca de la bomba refrigerante). Este agujero permite que una gotera eventual de refrigerante de la bomba, o aceite de los anillos del sellado pueda observarse.

El ventilador del radiador El sistema refrescante puede ser con un ventilador fijo o con un ventilador del tipo Viscofan. El grupo del ventilador del tipo Viscofan se localiza al final del cigüeñal, encajado en el cubo de la polea del amortiguador de oscilaciones. El Viscofan es un ventilador termostato-controlado. El ventilador es accionado por un embrague viscoso. Un fluido viscoso dentro de un dispositivo de accionamiento hace el acoplamiento del cubo del ventilador, dependiente del aumento de la temperatura del motor. La hélice del ventilador tiene un diámetro de 560 mm. 1 - El ventilador 2 - El embrague viscoso 3 - Tuerca (rosca izquierda)