Tema: Motores! Lo elemental

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  1. #1
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    Motores! Lo elemental

    Ojala este tema sea util! Bienvenidos los aportes y comentarios.

    Motor

    Es el elemento encargado de suministrar la energía que, mediante los conjuntos de transmisión, hace llegar su giro a las ruedas para el desplazamiento del vehículo. El combustible es quemado en su interior y el funcionamiento del mismo se basa en cuatro tiempos de trabajo: admisión, compresión, explosión-combustión y escape.

    Esta combustión se realiza mediante una mezcla de aire y gasolina, que crea un gran aumento de presión. Para aprovechar este aumento de presión, la combustión tiene que realizarse dentro del conjunto cilindro-pistón, siendo este ultimo el elemento móvil- que trasmite la fuerza ejercida por la presión.

    Los motores basan su funcionamiento en la expansión, repentina, de una mezcla de combustible y aire en un recinto reducido y cerrado. Esta expansión, puede ser explosión o combustión según se trate de un motor de gasolina o diesel. Para que se logre, debe mezclarse el carburante con aire, antes de entrar en los cilindros en los motores de gasolina o una vez dentro en los de gas-oil.

    En la combustión, la mezcla, arde progresivamente, mientras que en la explosión, lo hace, muy rápido.

    La explosión debe producirse en un punto adecuado del recorrido del pistón, para que la onda expansiva se aproveche al máximo, y tiene lugar en el cilindro, en el que se desliza un émbolo o pistón que tiene forma de vaso invertido. Sobre su superficie superior actúa la presión de la onda expansiva producida por la explosión

    El pistón ajusta dentro del cilindro con holgura de forma que minimice el rozamiento. El pistón se desplaza en el interior del cilindro desde su punto muerto superior (P.M.S.), que es el más elevado que alcanza, al punto muerto inferior (P.M.I.) que es el más bajo de su recorrido. A esa distancia, se denomina carrera.

    Entendemos por cilindrada, el volumen comprendido entre el PMS y el PMI, es decir, el volumen de la parte del cilindro que comprende la carrera. Si un motor tiene varios cilindros, la cilindrada total de éste será la suma de las cilindradas de todos los cilindros.


  2. #2
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    Re: Motores! Lo elemental

    Tiempos del motor

    Como se dijo anteriormente, el ciclo de combustión es el conjunto de operaciones que se realizan en un cilindro desde que entra la mezcla carburada hasta que son expulsados los gases.
    Cuando el ciclo se realiza en cuatro etapas, se dice que el motor es de cuatro tiempos: Admisión, Compresión, Explosión y Escape.

    Primer tiempo: Admisión
    El pistón comienza un movimiento, descendente, entre el PMS y el PMI. El cigüeñal da media vuelta mientras que el pistón, al estar cerrada la válvula de escape y abierta la de admisión, succiona la mezcla carburada llenando, con ella, el cilindro.



    Segundo tiempo: Compresión
    El pistón retorna del PMI al PMS, permaneciendo las dos válvulas cerradas, comprime, progresivamente, la mezcla carburada, dando el cigüeñal otra media vuelta.



    Tercer tiempo: Explosión
    Una vez terminada la compresión salta la chispa de la bujía en el centro de la mezcla, que ha sido fuertemente comprimida, lo que hace que el pistón sea despedido con fuerza a su PMI, dando el cigüeñal otra media vuelta. Este tiempo de denomina de explosión o combustión, y las dos válvulas deben permanecer cerradas.



    Cuarto tiempo: Escape
    El pistón vuelve a subir a su PMS y en su camino limpia el cilindro de los gases resultantes del tiempo anterior, dado que la válvula de admisión permanece cerrada y la de expulsión abierta. El cigüeñal da otra media vuelta, cerrando el ciclo.



    Este es el ciclo de cuatro tiempos, en el que por cada explosión, de un mismo cilindro, el cigüeñal da dos vueltas completas, perdiendo gran parte de la fuerza entre explosión y explosión.
    Si combinamos cuatro cilindros de tal forma que por cada media vuelta haya una explosión, minimizaremos la pérdida de fuerza

    Motor de dos tiempos

    En estos motores la cuatro operaciones de que se compone el ciclo del motor de cuatro tiempos se realizan en, sólo, dos carreras del pistón, existiendo una explosión por cada vuelta del cigüeñal.
    No tienen válvulas sino que van provistos de tres ventanas o lumbreras. La primera es la de escape y está situada frente a la de admisión de mezcla. Hay una tercera lumbrera, por la que entra la mezcla al cárter desde el que pasa al cilindro.

    Al igual que en el motor de cuatro tiempos, en el de dos también hay segmentos de compresión, pero no de engrase dado que éste se efectúa directamente por el aceite que porta la mezcla carburada y que mantiene una proporción, aproximada, de medio litro de aceite por diez de gasolina.
  3. #3
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    Re: Motores! Lo elemental

    Tipos de Motores

    Gasolina Es el combustible más popular de los autos particulares, pero también es el más nocivo de todos.

    En esta década se está empezando a migrar de la dependencia a este combustible. En el ámbito de las carreras, categorías como la Indycar la abandonaron hace muchos años. Una de las tendencias más interesantes se está viendo en las categorías Endurance, donde se está empleando el diesel como alimento para los motores.

    Diesel Siempre ha sido considerado como la principal alternativa a la gasolina, pero los elevados costos del petróleo ha hecho que pierda terreno ante nuevas alternativas como el gas.

    Muchos fabricantes ponen un motor diesel como paquete opcional de sus modelos, aunque todavía sus performances están por debajo al de la gasolina así éstos tengan un gran turbocompresor.

    Al contrario de lo que muchos creen, emiten una menor cantidad de contaminantes, pero la mantención de sus motores es más costosa, ya que un mal cuidado de éstos no sólo perjudican al auto en sí, sino que maltratan el medio ambiente tanto o más que uno a gasolina.


    Gas Natural y Gas Licuado de Petróleo Se ha convertido en la principal alternativa al petróleo y cada vez le está robando terreno en cuanto a su uso.

    Hay que tomar en cuenta que el gas natural y el GLP son diferentes, ya que el segundo es una destilación del petróleo mezclado con propano y butano. Ambos combustibles son muy poco contaminantes, por lo que además de ser una alternativa económica, es también más limpia.

    Algunos fabricantes recomiendan usar la versión GLP para encender el motor y a bajas revoluciones para luego cambiar automáticamente a la opción gasolina. A la larga representa un menor consumo y una mejor conservación del medio ambiente sin mayor pérdida de performance.


    Motor eléctrico Las iniciativas de preservar al medio ambiente hacen de éste el motor del futuro, ya que no utiliza combustibles no renovables como el petróleo o el gas. Aunque la cantidad de emisiones es casi cero, el gran problema es la autonomía y la baja performance de sus motores.
  4. #4
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    Re: Motores! Lo elemental

    Nomenclatura de motores

    La clasificación de los motores OHV, OHC, SOHC y DOHC se corresponde al tipo de sistema de actuación sobre las levas en los motores de 4 tiempos

    OHV: En inglés Over Head Valve, significa que el motor tiene las válvulas en la culata, en la parte superior.






    DOHC: En inglés Double Over Head Camshaft, significa que el motor tiene dos ejes de levas en la culata.








    SOHC: En inglés Single Over Head Camshaft, significa que el motor tiene un solo eje de levas en la culata.

    OHC: En inglés Over Head Camshaft, significa lo mismo que el tipo SOHC, es decir que el motor tiene un solo eje de levas en la culata.




    A pesar de las diferentes configuraciones, los cuatro tipos de motores funcionan prácticamente igual en condiciones normales, pero para una versión de competencia, o un super auto, es el tipo DOHC el más recomendado y utilizado.

  5. #5
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    Re: Motores! Lo elemental

    Principales Elementos de un motor

    Están distribuidos en tres partes o secciones: Culata, Cárter y Bloque

    1. Culata: Es la pieza que cierra a bloque de cilindros por la parte superior y forma la pared fija de la cámara de combustión. En ella se alojan varios elementos del motor como son: las bujías de encendido/calentamiento, las válvulas, los muelles válvulas, los inyectores y el árbol de levas, estos últimos dependiendo del motor. Generalmente, en los motores sólo se dispone de una culata, pero existen variantes, como en los cilindros opuestos o en V, que disponen de dos culatas o incluso de una culata por cilindro, en motores diesel VM y en los refrigerados por aire.

    2. Cárter: Es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que permite lubricar el cigüeñal, los pistones, el árbol de levas y otros mecanismos móviles del motor.

    Durante el tiempo de funcionamiento del motor una bomba de aceite extrae el lubricante del cárter y lo envía a los mecanismos que requieren lubricación.

    Existen también algunos tipos de motores que en lugar de una bomba de aceite emplean el propio cigüeñal, sumergido parcialmente dentro del aceite del cárter, para lubricar “por salpicadura” el mismo cigüeñal, los pistones y el árbol de levas.


    3. Bloque: Constituye el punto de unión de la fuerza que se transmite entre la culata y el mecanismo de accionamiento (elementos móviles). Aloja los elementos móviles del motor, el circuito de engrase del mismo y, adosado a él, van la culata y la mayoría de piezas del motor: biela, cárter inferior, cigüeñal, circuito refrigeración, circuito de engrase, pistón, cámara de combustión






    3.1. Bloque con cilindros en línea
    En este tipo de motores los cilindros forman un bloque y están dispuestos uno a continuación del otro en forma vertical. Son los más utilizados en los turismos de gama baja y media.

    3.2. Bloque con cilindros en V
    Los cilindros forman dos bloques, cada uno con la mitad de cilindros, juntándose en una sola pieza con la bancada en común. Como dice su nombre el bloque tiene forma de V cuya inclinación varía en función del fabricante, aunque las más comunes son de 120º, motores de poca altura pero mucha anchura, 90º, 60º y como casos excepcionales obtenemos en la marca Audi un motor con una V de 15º de inclinación. La característica es que estos últimos sólo disponen de una culata.

    3.3. Bloque con cilindros opuestos
    También llamado motor "Boxer", en él los cilindros forman dos bloques, cada uno con la mitad de los cilindros, juntándose en una sola pieza con la bancada en común. En estos motores la inclinación de los dos bloques es de 180º, es decir, que están uno en frente del otro. Estos motores se utilizan, generalmente, en vehículos que disponen de mucha anchura pero poca altura para el hueco del motor.
    Última edición por yuna14; 10 September 2010 a las 12:07 AM
  6. #6
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    Re: Motores! Lo elemental


    Clasificación del motor según cilindros

    Bloque motor de 1 y 2 cilindros
    Son los utilizados, mayoritariamente, en las motocicletas y forman parte del grupo de motores de dos tiempos. Existen también de 4 tiempos pero sólo se utilizan en motores de poca potencia. El mayor inconveniente es que para obtener un rendimiento notable del combustible obtenemos un motor muy voluminoso y con un funcionamiento irregular del motor a bajas revoluciones.




    Bloque motor de 4 cilindros
    Son los más utilizados en los turismos. La característica de estos motores es su equilibrio entre rendimiento de combustible y vibraciones del cigüeñal.



    Bloque motor de 5 cilindros
    Son poco utilizados. El funcionamiento del motor es más uniforme que en un 4 cilindros, lo que nos permite reducir el diámetro del volante motor.



    Bloque motor de 6 cilindros
    Están pensados para turismos de gran cilindrada, deportivos y camiones ligeros. Estos motores permiten obtener cilindradas elevadas con un diámetro de cilindro reducido. Con ello, conseguimos aumentar el rendimiento del combustible y reducimos las vibraciones del cigüeñal.



    Bloque motor de 8 cilindros
    Son utilizados en vehículos de alta gama y en camiones, ambos de gran potencia. Estos motores también permiten obtener cilindradas elevadas con un diámetro de los cilindros reducido y conseguir un rendimiento del combustible alto. Como el cigüeñal con los cilindros en línea sería muy largo y propenso a vibraciones que lo podrían incluso romper este tipo de motores se utilizan con motorizaciones en V.

  7. #7
    Avatar de SUPERMAN
    TR Master
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    Re: Motores! Lo elemental

    Esta excelente el aporte y no cabe la menor duda que el tema del funcionamiento, elementos y características de los motores es sumamente importante y de este tipo de temas hay mucho que aprender
    felicitaciones
  8. #8
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    Re: Motores! Lo elemental

    Gracias, se hace lo que se puede, en verdad espero que este tipo de temas sirva para muchos que, como yo, que desean aprender, saber al menos lo básico, ubicarse al menos en algunos temas o aportes, y saber de qué se está hablando.

    Siguiendo con el tema, estos son algunos de los componentes que forman parte, en ocasiones con algunas variantes, de un motor de explosión o gasolina:

    Clic en la imagen para ver su versión completa. 

Nombre: engine_diagram.jpg 
Visitas: 322 
Tamaño: 30,3 KB 
ID: 12113


    Bujías o candelas

    Las bujías o candelas proporcionan la chispa que enciende la mezcla de aire y combustible, para que la explosión pueda ocurrir. La chispa debe suceder exactamente en el momento justo para que el motor funcione correctamente

    Válvulas

    Las válvulas de admisión y escape en los cilindros se abren en el momento correcto, dejando entrar aire y combustible y expulsando hacia afuera los gases quemados. Ambas válvulas se cierran durante la compresión y la combustión para sellar la cámara de combustión dentro del cilindro.

    Pistón

    El pistón es un pedazo cilíndrico del metal que se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro. Es una especie de cubo invertido, de aluminio fundido en la mayoría de los casos, vaciado interiormente. En su parte externa posee tres ranuras donde se insertan los aros de compresión y el aro rascador de aceite. Más abajo de la zona donde se colocan los aros existen dos agujeros enfrentados uno contra el otro, que sirven para atravesar y fijar el bulón, que es una pieza de acero que articula la biela con el pistón y es la pieza que más esfuerzo tiene que soportar dentro del motor.

    Aros del pistón

    Los aros del pistón proporcionan un sello metálico que resbala, con la ayuda de aceite de motor, entre el borde externo del pistón y el borde interno del cilindro. Los hay de dos tipos: de compresión o fuego y rascador de aceite.

    De compresión o fuego

    Sella la cámara de combustión para que durante el tiempo de compresión la mezcla aire-combustible no pase al interior del cárter; tampoco permite que los gases de escape pasen al cárter una vez efectuada la explosión.
    Ayuda a traspasar a los cilindros parte del calor que libera el pistón durante todo el tiempo que se mantiene funcionando el motor.
    Ofrece cierta amortiguación entre el pistón y el cilindro cuando el motor se encuentra en marcha.
    Bombea el aceite para lubricar el cilindro.

    Rascador de aceite

    Permite que cierta cantidad de lubricante pase hacia la parte superior del cilindro y “barre” el sobrante o el que se adhiere por salpicadura en la parte inferior del propio cilindro, devolviéndolo al cárter por gravedad.

    Normalmente cada pistón posee tres ranuras para alojar los aros. Las dos primeras la ocupan los dos aros de compresión o fuego, mientras que la última la ocupa un aro rascador de aceite.

    Biela

    La biela conecta el pistón con el cigüeñal. Puede rotar en ambos extremos, de modo que su ángulo pueda cambiar mientras que el pistón se mueve y el cigüeñal da vueltas.

    Cigüeñal

    El cigüeñal convierte el movimiento lineal de los pistones en movimiento rotatorio. Constituye un eje con manivelas, con dos o más puntos que se apoyan en una bancada integrada en la parte superior del cárter y que queda cubierto después por el propio bloque del motor, lo que le permite poder girar con suavidad.

    Colector de aceite

    El colector de aceite rodea el cigüeñal. Contiene aceite de motor, que recoge en el fondo, en la parte inferior del motor.
  9. #9
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    Re: Motores! Lo elemental

    Finalmente, este video me parecio muy interesante y educativo (es largo, lo se, pero vale la pena) seguido por la explicación breve de las partes que aparecen, y otras mas.



    Árbol de levas Eje parecido al cigüeñal, pero de un diámetro mucho menor, compuesto por tantas levas como válvulas de admisión y escape tenga el motor. Encima de cada leva se apoya una varilla empujadora metálica, cuyo movimiento alternativo se transmite a los balancines que abren y cierran las válvulas de admisión o las de escape. El árbol de levas se encuentra sincronizado de forma tal que efectúa medio giro por cada giro completo del cigüeñal.

    Bobina de encendido o ignición Dispositivo eléctrico perteneciente al sistema de encendido del motor, destinado a producir una carga de alto voltaje o tensión.

    Bomba de aceite Envía aceite lubricante a alta presión a los mecanismos del motor como a los aros de los pistones, el árbol de leva y demás componentes móviles auxiliares, asegurando que todos reciban la lubricación adecuada para que se puedan mover con suavidad.

    Bomba de gasolina Extrae la gasolina del tanque de combustible para enviarla a la cuba del carburador cuando se presiona el acelerador.

    Cables de alta tension de las bujías Son los cables que conducen la carga de alta tensión o voltaje desde el distribuidor hasta cada bujía para que la chispa se produzca en el momento adecuado.

    Camara de combustión Espacio dentro del cilindro entre la culata y la parte superior o cabeza del pistón, donde se efectúa la combustión de la mezcla aire-combustible que llega del carburador.

    Carburador Mezcla el combustible con el aire para proporcionar al motor la energía necesaria para su funcionamiento. El propio carburador permite regular la cantidad de mezcla aire-combustible que envía a la cámara de combustión del motor utilizando un mecanismo llamado mariposa.

    Los motores más modernos y actuales no utilizan ya carburador, sino que emplean un nuevo tipo de dispositivo denominado “inyector de gasolina”. Es necesario aclarar que los inyectores de gasolina no guardan ninguna relación con los inyectores o bomba de inyección que emplean los motores diesel, cuyo funcionamiento es completamente diferente.

    Distribuidor o Delco Distribuye entre las bujías de todos los cilindros del motor las cargas de alto voltaje o tensión eléctrica provenientes de la bobina de encendido o ignición. El distribuidor está acoplado sincrónicamente con el cigüeñal del motor de forma tal que al rotar el contacto eléctrico que tiene en su interior, cada bujía recibe en el momento justo la carga eléctrica de alta tensión necesaria para provocar la chispa que enciende la mezcla aire-combustible dentro de la cámara de combustión de cada pistón.

    Filtro de aceite
    Recoge cualquier basura o impureza que pueda contener el aceite lubricante antes de pasar al sistema de lubricación del motor.

    Filtro de aire Su función es extraer el polvo y otras partículas para limpiar lo más posible el aire que recibe el carburador, antes que la mezcla aire-combustible pase al interior de la cámara de combustión de los cilindros del motor.

    Refrigeración del motor (sistema de enfriamiento) Sólo entre el 20% y el 30% de la energía liberada por el combustible durante el tiempo de explosión en un motor se convierte en energía útil; el otro 70% u 80% restante de la energía liberada se pierde en forma de calor.

    El sistema de enfriamiento está constituido por un circuito cerrado, en el que existe un cámara de expansión donde el vapor del agua caliente que sale del motor se enfría y condensa. Esta cámara de expansión sirve también de depósito para poder mantener la circulación del agua fresca por el interior del motor.

    Para extraer a su vez el calor del agua una vez que ha recorrido el interior del motor, se emplea un radiador externo compuesto por tubos y aletas de enfriamiento.. Cuando el agua recorre los tubos del radiador transfiere el calor al medio ambiente ayudado por el aire natural que atraviesa los tubos y el tiro de aire de un ventilador que lo fuerza a pasar a través de esos tubos.

    Varilla medidora del nivel de aceite Es una varilla metálica que se encuentra introducida normalmente en un tubo que entra en el cárter y sirve para medir el nivel del aceite lubricante existente dentro del mismo


    Volante Es una rueda metálica dentada, situada al final del eje del cigüeñal, que absorbe o acumula parte de la energía cinética que se produce durante el tiempo de explosión y la devuelve después al cigüeñal para mantenerlo girando.

    Cuando el motor de gasolina está parado, el volante también contribuye a que se pueda poner en marcha, pues tiene acoplado un motor eléctrico de arranque que al ser accionado obliga a que el volante se mueva y el motor de gasolina arranque.
  10. #10
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    Re: Motores! Lo elemental

    Tal vez habrá quienes les parecerá lógico, tonto o inútil ver tanta información tan básica y sencilla en un solo tema, pero hay que recordar que no todos nacimos aprendidos y como dije antes, muchos de los que ingresan a TR lo hacen con conocimientos nulos o my básicos. Así que, no está de más comenzar por las bases

    Este tema ya estaba antes, pero lamentablemente se perdió … Así que invito a los foreros que ya habían participado con excelentes aportes a que vuelvan a hacerlo! También aquellos que puedan aportar más información o corregir la que acá se expone. Dudas, consultas, comments.. etc!
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