Elementos fijos del motor
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Elementos fijos del motor Elementos fijos del motor Document Transcript

  • TEEELEMENTOS FIJOS DELMOTORBLOQUE CULATA Y COLECTORES15/06/2012INSTITUTOITES CISNEROS
  • TECNOLÓGICO “CARLOS CISNEROS “BLOQUEBloque motorEl bloque constituye el cuerpo estructural donde se alojan y sujetan todos losdemás componentes del motor.La forma y disposición del bloque está adaptada al tipo de motor correspondiente,según sea de cilindros en "línea", horizontales opuestos o en "V".El bloque motor contiene los cilindros, los apoyos del cigüeñal y la culata, lascanalizaciones de refrigeración y engrase etc.Bloque con refrigeración por aguaLos motores refrigerados por agua llevan situados en el interior del bloque unoshuecos y canalizaciones, denominadas "camisas de agua", que rodean a loscilindros y a través de los cuales circula el agua de refrigeración.Bloque con refrigeración por aireEn los motores enfriados por aire, para que la refrigeración se realice en lasdebidas condiciones en toda la periferia del cilindro, es preciso que éstos seanindependientes, por lo que esta disposición se emplea generalmente para motoresmono cilíndricos.Para conseguir la refrigeración se dispone alrededor del bloque una serie de aletasque aumentan la superficie radiante y eliminan mejor el calor interno.NOMBRE: SATIÁN BYRÓN15/06/2012
  • TECNOLÓGICO “CARLOS CISNEROS “Bloque de motor de dos tiemposEn pequeños motores de dos tiempos, debido a su sistema de alimentación yescape por lumbreras laterales situadas en el cilindro, no es preciso hacer la culatadesmontable. Se fabrican generalmente de un solo cuerpo, del tipo monoblock, conlo que resultan más compactos y evitan puntos de unión entre sus elementos.Fabricación del bloqueLos bloques se fabrican de una sola pieza y completamente huecos para eliminarpeso muerto en el motor. Todos los cilindros van dispuestos en uno o dos bloques,según el tipo de motor, unidos por su bancada, formando así un cuerpo único.Esta disposición de un solo bloque tiene la ventaja de dar mayor rigidez alconjunto, simplifica la refrigeración del motor y facilita el proceso de fabricación.El material empleado en la fabricación de los bloques es, generalmente, fundiciónde hierro con estructura perlática, aleado con pequeñas proporciones de cromo yníquel, que proporcionan una gran resistencia al desgaste y protección a lacorrosión. Este material además resiste muy bien las altas temperaturas que tieneque soportar.En la fabricación de bloques se emplean también las aleaciones ligeras a base deNOMBRE: SATIÁN BYRÓN15/06/2012
  • TECNOLÓGICO “CARLOS CISNEROS “aluminio-silicio, que tienen las ventajas de su menor peso y gran conductibilidadtérmica, con lo que se mejora la refrigeración. Estas características permitenaumentar el grado de compresión en los motores de gasolina, con lo que se obtieneuna mayor potencia útil y un menor peso especifico para una misma cilindrada.Formación de los cilindrosEl orificio circular que sirve de cilindro puede practicarse sobre el propio materialdel bloque, o bien puede obtenerse ajustando en este unas piezas postizas enforma de tubo llamadas "camisas". Estas piezas se fabrican independientemente yse montan sobre el bloque con un buen ajuste.Según el procedimiento empleado para obtener los cilindros hay que distinguirtres clases de bloques: Bloque integral Los cilindros se mecanizan sobre el propio material del bloque. Para ello, el orificio destinado a formar el cilindro se obtienen en bruto, de fundición, con la sobre medida necesaria para el mandrilado Este tipo de bloque es muy utilizado en la actualidad. Bloque con camisas Las camisas son unos cilindros desmontables que se acoplan al bloque motor. Tienen la ventaja de que se pueden fabricar de materiales distintos al del bloque motor, por lo que pueden ser mas resistentes al desgaste y mas eficientes a la hora de evacuar el calor. En caso de avería o desgaste de los cilindros pueden ser sustituidas las camisas sin que el bloque motor se vea afectado. Las superficies interiores de las camisas se obtienen por mecanizado de precisión, rectificado y pulido. A continuación, reciben un tratamiento superficial, que en muchos casos es un cromado con el fin de reducir el desgaste de segmentos y cilindros, estando controlado es proceso de forma que resulte una superficie finamente porosa capaz de retener el lubricantes.NOMBRE: SATIÁN BYRÓN15/06/2012
  • TECNOLÓGICO “CARLOS CISNEROS “CULATALa culataEs la pieza que sirve de cierre de los cilindros, formándose generalmente en ella lascámaras de combustión. En la culata se instalan las válvulas de admisión y escape,los colectores de admisión y escape, los balancines, el árbol de levas, también loselementos de encendido o inyección, según el tipo de motor de que se trate.Además de las cámaras de combustión la culata tiene cámara para el líquido derefrigeración y conductos para los gases de escape y aire de admisión.Culata para motor de cuatro tiemposDebido a los esfuerzos a que está sometido y a las altas temperaturas que tiene queNOMBRE: SATIÁN BYRÓN15/06/2012
  • TECNOLÓGICO “CARLOS CISNEROS “soportar, este elemento es una de las piezas más delicadas y de difícil diseño delmotor. La cantidad de huecos y orificios de paso que posee pueden hacer que suestructura quede debilitada. Se fabrica hueca para que pueda circular por suinterior el agua de refrigeración.Todo ello hace muy difícil a la hora de proyectar una culata, fijar matemáticamentesus dimensiones y espesores de material, los cuales deben adaptarse a lascaracterísticas del motor, con un espesor en sus paredes lo mas uniforme posiblepara evitar desequilibrios térmicos en la misma, lo cual originaria la aparición degrietas en la estructura.Las zonas de la culata que soportan más calor son: la cámara de combustión y elconducto de salida de los gases quemados. Por tanto, se debe estudiar con detallela correcta circulación del líquido de refrigeración, para que todo el conjuntoquede térmicamente equilibrado.Culata para motores de dos tiemposEsta culata es mas simple que la de cuatro tiempos, ya que solo necesita un orificiopara instalar la bujía o inyector. Resulta aún más sencilla si la refrigeración serealiza por aire.No obstante, la refrigeración de esta culata es de suma importancia, ya que, alproducirse en ella las combustiones con mayor rapidez, se dispone de menostiempo para la evacuación del calor interno. Por esta razón su material alcanzamayor temperatura límite durante su funcionamiento. Estas culatas utilizanmateriales de aleación ligera como el aluminio y tienen una serie de aletas externasque ayudan a la evacuación del calor del motor.Material de las culatasEl material para la fabricación de las culatas es: Aleación de aluminio: la culata se construye de aleación de aluminio, silicio y magnesio. Sus principales cualidades son una buena resistencia, peso reducido y gran transferencia de calor, lo que permite alcanzar rápidamente la temperatura de funcionamiento y facilita la refrigeración.NOMBRE: SATIÁN BYRÓN15/06/2012
  • TECNOLÓGICO “CARLOS CISNEROS “ Estas culatas son más caras de fabricar y son más frágiles porque sufren mayores deformaciones. Pero tienen la ventaja de su menor peso y su mayor capacidad de refrigeración del motor. Estas características hacen que las culatas de este tipo sean la más utilizadas actualmente. Se pueden montar tanto en motores con bloque de fundición como de aleación de aluminio. Hierro fundido: la culata se construye con una aleación de hierro, cromo y níquel, que la hacen más resistente y menos propensa a las deformaciones. Estas culatas admiten un mayor par de apriete y es mas resistente a las deformaciones y tiene la desventaja de su mayor peso y su menor capacidad de refrigeración del motor.Montaje de la culataUna de las características a tener en cuenta de las culatas es su amarre al bloquemotor, ya que, al estar sometida a la fuerza de empuje de los gases de lacombustión, tiende a separarse del bloque. Por esta razón, el sistema de amarre yel número más conveniente de puntos de unión, se estudia cuidadosamente, asícomo la calidad y dimensiones de los espárragos empleados para ello.El número de puntos de amarre depende de las dimensiones de la culata ya que sise emplean muchos espárragos, mayor es el número de agujeros que hay quepracticar en la misma, lo que debilita su estructura y aumenta las dificultades demoldeado. Por otra parte se disminuye el peligro de flexión y la dilatación de lamisma, al ser menor la separación entre puntos de amarre, asegurando así el cierreestanco de los cilindros.El par de apriete establecido para cada culata viene indicado por el fabricante enfunción de la presión interna y del material empleado en su fabricación. Este parde apriete se logra con el empleo de llaves dinamométricas. Se debe seguir el ordende apriete establecido por el fabricante, comenzando normalmente por el centro yterminando por los extremos.COLECTORESNOMBRE: SATIÁN BYRÓN15/06/2012
  • TECNOLÓGICO “CARLOS CISNEROS “Colectores de admisión y escapeEstos elementos van situados lateralmente en la culata y, como su nombre indica,son los conductos por los cuales entran las gases frescos al interior del cilindro ysalen al exterior los gases quemados.Colector de admisiónEl colector de admisión suele fabricarse de aluminio, ya que al no estar expuesto alas elevadas temperaturas del motor no sufre apenas dilataciones, reduciendo asíel peso del mismo.La principal características de este colector, es su perfecto diseño en cuanto adistribución y diámetro interior, a fin de que la mezcla o aire de admisión lleguesin pérdidas de carga a cada uno de los cilindros. Para que esto se cumple lalongitud de los tubos debe ser lo mas corto posible y equidistante del carburador oen sistemas de inyección mono punto, con una superficie interior perfectamentelisa, para evitar retenciones de la mezcla durante la admisión.Para favorecer el arranque en frío evitando que el combustible se condense en lasparedes, se utilizan sistemas de calentamiento situados en los colectores pordebajo de la mariposa de gases. Estos sistemas pueden aprovechar el calor delagua de refrigeración o bien utilizar una resistencia eléctrica de calentamiento.En sistemas de inyección multipunto, los colectores se pueden optimizar mejor, yaque cada cilindro tiene su inyector al lado de la válvulas de admisión, por lo quepodemos dar una longitud a los tubos de admisión lo mas optimo a lascaracterísticas del motor (cilindrada, nº r.p.m.). En este tipo de motores se puedenutilizar sistemas de admisión variable que pueden variar la longitud de los tubosdel colector de admisión o bien utilizar tubos divididos que se utilizanparcialmente o en su totalidad utilizando mariposas de paso.NOMBRE: SATIÁN BYRÓN15/06/2012
  • TECNOLÓGICO “CARLOS CISNEROS “En motores Diesel se utilizan colectores como los utilizados en los sistemas deinyección multipunto ya que tienen un inyector por cada cilindroindependientemente del sistema de inyección utilizado. En estos motores sebuscan colectores de admisión que consigan una elevada turbulencia de aire en elinterior del cilindro.Colector de escapeSe fabrican de hierro fundido con estructuras perláticas, ya que tiene que soportaraltas temperaturas y presiones durante la salida de los gases. Como en el caso delcolector de admisión, debe estar diseñado para evitar toda contrapresión en elinterior del cilindro y facilitar la salida rápida de los gases.Existen varios modelos que se adaptan a cada tipo de motor. Se emplea el sistemade tubos múltiples en los motores de altas prestaciones.NOMBRE: SATIÁN BYRÓN15/06/2012
  • TECNOLÓGICO “CARLOS CISNEROS “Disposición de los colectores en el motorLos colectores se sitúan uno a cada lado de la culata, lo cual favorece el arrastre degases quemados debido al flujo de entrada de los gases frescos de admisión.Otras veces, ambos colectores se colocan en el mismo lado de la culata, con lo cualel calor de los gases de escape se transmite al colector de admisión. Estadisposición favorece la perfecta carburación de la mezcla en los motores Otto yevita la condensación de los gases en el colector de admisión en tiempo frío.NOMBRE: SATIÁN BYRÓN15/06/2012