Taller 2 fm

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Flujogrma de funcionamiento de los diferentes Sistemas y Subsistemas de el motor.

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  1. 1. FLUJOGRAMA DEL SISTEMA DEL MOTOR Y SUS SUBSISTEMAS Energía Química NO SI COMBU STIBLE Energía MecánicaSubsistema Subsistema dede Subsistema Subsistema de Subsistema de enfriamientoDistribución de descarga lubricación admisión 1. Subsistema de Distribución SUBSITEMA DE DISTRIBUCIÓN NO Apertura y cierre de las válvulas del motor Mezclas y salida SI de los gases residuales.
  2. 2. 2. Sistema de descarga Sistema de descarga NO Conduce los gases al exterior Subsistema de lubricación SI Aumenta el rendimiento del combustible y elimina los niveles de contaminación en el medio ambiente3. Subsistema de lubricación Subsistema de lubricación NO Película microscópica SI Evita el desgaste de las piezas en contacto y ayuda a la lubricación
  3. 3. 4. subsistema de enfriamiento Subsistema de enfriamiento NO Extrae el calor excesivo Mantiene las piezas del motor SI a una temperatura constante y expulsa el exceso de calor5. Subsistema de admisión Subsistema de admisión NO Regula la cantidad de aire que se necesita para la combustión Permite mantener limpio de impurezas el motor y permitir la SI durabilidad de este y no emanar impurezas al medio ambiente
  4. 4. CONCLUSIONES Subsistemas del MotorTren de levas y sistemas de ignición: La mayoría de los subsistemas del motor se puedendesarrollar utilizando tecnologías diversas, y a medida que pasa el tiempo, avances puedenmejorar el funcionamiento del motor. Veremos todos los subsistemas que existen en los motoresmodernos, comenzando con el tren de levas.El tren de levas conforma las válvulas de admisión y escape, y un mecanismo que las abre y cierraen el momento necesario. El sistema que cierra y abre las válvulas se llama árbol de levas. El árbolde levas tiene lóbulos con los que empuja las válvulas hacia abajo, y un resorte por válvula seencarga de hacer que la válvula vuelva a subir rápidamente cuando el árbol de levas ya no estáempujándola.La mayoría de los motores modernos tienen un árbol de levas superior. Esto significa que el árbolde levas está situado físicamente encima de las válvulas, Las levas en el eje activan las válvulasdirectamente, o a través de un corto acople. En motores más viejos se utilizaban árboles de levasinferiores, ubicados en el colector de aceite, cerca del cigüeñal. Pequeños rodos conectaban laslevas abajo a los activadores sobre las válvulas. Este método tiene más piezas móviles, y tambiéncausa retraso entre la activación de la leva y el movimiento de la válvula. Es debido a esto que yano es muy utilizado. Una faja dentada o cadena de tiempo conecta el cigüeñal al árbol de levas, demodo que las válvulas estén sincronizadas con los pistones. El árbol de levas se conecta por mediode engranajes para dar vueltas a la mitad de la velocidad del cigüeñal.Finalmente, muchos motores de alto rendimiento tienen cuatro válvulas por cilindro (dos paraadmisión, y dos para escape), y este arreglo requiere dos árboles de levas por grupo de cilindros,por lo que a veces escucharás el término “doble árbol de levas superior”El sistema de ignición: produce una carga eléctrica de alto voltaje y la transmite a las bujías delmotor por medio de los cables de ignición. La carga primero fluye a un distribuidor, que puedesencontrar fácilmente debajo del capó de la mayoría de los carros. El distribuidor tiene un alambreen el centro, y cuatro, seis u ocho a su alrededor saliendo de él, dependiendo del número decilindros que tenga el motor. Estos cables envían la carga a cada bujía. El mecanismo de
  5. 5. repartición de la chispa está conectado mecánicamente al motor, para que solamente una bujíareciba chispa a la vez, justo en el momento en que la necesita.Sistema de enfriamiento, uso del aire y sistema de Encendido El sistema de enfriamiento en la mayoría de los carros lo conforman el radiador y la bomba deagua. La bomba obliga al agua a circular través de conductos dentro del motor, y alrededor de loscilindros, absorbiendo el calor debido a las explosiones dentro del motor, y lo hace pasar a travésdel radiador para enfriarlo de nuevo. En algunos carros (notablemente, los escarabajos deVolkswagen), así como también la mayoría de motocicletas y motores pequeños, el motor esrefrigerado por aire. Se puede distinguir un motor refrigerado por aire viendo las aletas que tienenen la parte exterior, y que los ayuda a disipar el calor. El sistema de enfriamiento por airedisminuye la vida del motor, pero lo hace más liviano, y hace que el motor sea mucho más sencilloy económico.Ahora ya sabes cómo los motores permanecen a temperatura razonable, a pesar de tenerexplosiones internas cientos de veces por segundo. ¿Pero por qué es tan importante la circulacióndel aire? La mayoría de los carros aspiran normalmente, lo que significa que el aire atraviesa unfiltro de aire (para eliminar insectos, polvo, etc) y vá directamente a los cilindros, junto con elcombustible. Sin embargo, los motores de alto rendimiento usualmente son turbo cargados osupercargados, lo cual significa que el aire primero se comprime (para que quepa más aire ygasolina en el mismo espacio) para aumentar su rendimiento. La cantidad de compresión utilizadase le llama boost. El turbo cargador utiliza una turbina pequeña unida al tubo de escape paraaprovechar los gases calientes que salen del motor, y hacen girar una turbina de compresión en lacorriente de aire que está ingresando. Un supercargador se une directamente al motor para hacergirar el compresor, sin necesidad de utilizar los gases de escape, lo cual también aumenta elrendimiento.Tal vez alguna vez te habrás preguntado, qué sucede exactamente cuando das vuelta a la llave delcarro para que arranque? El sistema de arranque consiste en un motor eléctrico y un solenoide deignición. Cuando le das vuelta a la llave del carro, el motor de arranque hace girar el motor paraque comience el proceso de combustión. Este motor eléctrico debe ser bien fuerte, ya que elmotor en ese momento está frío, y debe “pelear” contra todos estos factores:•Fricción interna de los anillos de los pistones dentro de los cilindros•La presión de los cilindros que se encuentren en la fase de compresión•La energía requerida para abrir y cerrar las válvulas con el árbol de levas•Todas las “otras” cosas unidas directamente al motor, como la bomba de agua, la bomba deaceite, el alternador, etc.
  6. 6. Se necesitan cientos de amperios para lograr arrancar un motor, ya que el voltaje de la batería esbaja (usualmente 12 voltios), y tiene que lograr mover muchas cosas internamente. Ahí es dondeentra el solenoide de arranque. Este no es más que un interruptor electrónico de gran capacidad,que puede aguantar toda esa corriente eléctrica. Cuando se le dá vuelta a la llave de arranque,esta activa el solenoide para accionar el motor.Una vez el motor ya está funcionando por sí solo, ya no necesita el motor de arranque, por lo queexiste un mecanismo similar a un embrague (o clutch), que desconecta automáticamente el motorde arranque del motor principal del carro, cuando este último ya ha logrado una velocidadmínima. Esto también protege al motor de arranque, ya que podría dañarse si es obligado a darvueltas demasiado rápido por el motor principal.A continuación , veremos los subsistemas del motor que se hacen cargo de lo que entra (aceite ycombustible) y de lo que sale (gases de escape).Lubricación del motor, combustible, gases de escape y sistemas eléctricos Tal vez lo que más nos preocupa de un carro en un momento determinado, es si tiene gasolina ono. Cómo llega el combustible del tanque hasta los cilindros? El sistema de carburación del motorbombea el combustible desde el tanque de gasolina, lo mezcla con aire en la proporciónapropiada, y lo lleva hasta los cilindros. El combustible puede llegar de tres maneras comunes:carburación, inyección por puerto e inyección directa.* En la carburación, un dispositivo llamado carburador mezcla el combustible con el aire queingresa en el motor. Este se utilizaba principalmente en motores de carro antiguos, pero ya no esutilizado ahora normalmente.* En un motor de inyección, se inyecta la cantidad apropiada de combustible en cada cilindro,justo antes de la válvula de admisión (inyección por puerto) o directamente en el cilindro(inyección directa).El aceite también juega una parte importante dentro del motor. El sistema de lubricación seasegura que cada pieza móvil en el motor tenga el aceite necesario, para que pueda moversefácilmente. Las dos piezas principales que necesitan aceite son los pistones, para que puedandeslizarse fácilmente dentro los cilindros, y cualquier cojinete que permita que el cigüeñal y losárboles de levas giren libremente. En la mayoría de los carros, el aceite es succionado desde laaceitera por la bomba del aceite, lo pasan a través de un filtro para remover impurezas, y se arrojacon chorros de alta presión sobre los cojinetes y las paredes del cilindro Teniendo en cuenta el diseño de cada uno de los procesos (subsistemas), es de tener en cuenta que es cada uno de ellos es necesario el cumplimiento estricto de su función, de lo
  7. 7. contrario se deterioran los mecanismos y el conjunto como tal (vehículo) no funciona enforma adecuada.Cada uno de los procesos lo que busca es el buen funcionamiento y el cuidado de laspiezas, para obtener el máximo de beneficio y su mayor durabilidad.Es fundamental hacer el mantenimiento y revisiones necesarias a cada uno de lossubsistemas lo más periódico posible para evitar fallas de alguno de los sistemas ysobrecostos en los posibles mantenimientos correctivos a que haya lugar.El motor es el alma del vehículo de su buen funcionamiento es lo que nos da larentabilidad en la organización a la hora de hacer la entrega de nuestros productos.

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