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Instructor: MARCIAL CHILLITUPA A.
MECÁNICO ESPECIALISTA EN MECÁNICA Y
OPERACIÓN DE MAQUINARIA PESADA
PRESENTACION
La presente unidad de instrucción fue elaborada para facilitar el desarrollo
de la formación ocupacional de OPERACIÓN Y MECANICA de
maquinaria pesada.
Su principal objetivo es facilitar el proceso de aprendizaje a través de las
hojas, información tecnológica especifica y de conocimientos tecnológicos
aplicados, completándose con las explicaciones técnicas y pedagógicas,
además de referencias bibliográficas, cuyo contenido están referidos a
conocimientos tecnológicos y prácticos de la ocupación.
EL MOTOR
EL MOTOR
1.-CONCEPTO.
Un motor es un conjunto de mecanismos que convierten la energía térmica del
combustible, la energía eléctrica de la corriente o la energía hidráulica del aceite en
energía mecánica (torque motriz). Es el sistema principal ya que acciona el restode
sistemas. Nosotros en este acápite nos dedicaremos a hablar de un motor de
combustión interna.
2.-TIPOS DE MOTORES:
Tales como:
• Motor de combustión. Motor de un automóvil
• Motor eléctrico. El arrancador
• Motor neumático. Compresor de aire
• Motor hidráulico. La bomba de aceite
• Motor magnético
• Motor hibrido.
3.-TIPOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN:
• Motor de combustión externa
• Motor de combustión interna
MOTOR DE COMBUSTION EXTERNA
En este motor la combustión o expansión de los gases se realiza fuera de los cilindros,
la combustión es realizada fuera del motor pero hoy en día por ser demasiados lentos
ya no se utilizan.
MOTOR DE COMBUSTION INTERNA
Es un conjunto de mecanismos perfectamente sincronizados que se encarga de
transformar la energía calorífica o térmica producido por los combustibles en una
energía mecánica o cinética de movimiento.
1. Inyector bomba
2. Pistón
3. Buzos
4. Enfriador de aceite
5. Bomba de aceite
4.-CLASIFICACIÓN DE LOS MOTORES.
4.1.- Según El Combustible Que Utiliza:
Según el tipo de combustible los motores se clasifican en dos:
1. Los motores a gasolina.
2. Los motores diesel.
4.2.- Según El Sistema De Refrigeración:
• Motor refrigerado por agua
• Motor refrigerado por aire.
• Motor refrigerado mixto.
4.3.-Según El Ciclo De Trabajo:
• Motor de dos tiempos.
• Motor de cuatro tiempos.
4.4.- Según El Número De Culatas:
• Motor de una sola culata.
• Motor de varias culatas.
4.5.-Según La Ubicación Del Árbol De Levas:
• Árbol de levas en el bloque del motor OHV
• Árbol de levas en la culata OHC Y DOHC.
4.6-Según La Carrera De Pistón.
- Motor alargado: Cuando la carrera del pistón es mayor que el diámetro del
cilindro.
- Motor cuadrado: Cuando la carrera del pistón es igual al diámetro del
cilindro.
- Motor súper cuadrado: Cuando la carrera del pistón es menor que el
diámetro del cilindro.
4.7.-Según la disposición de Cilindros.
MOTOR EN LINEA: Tiene los cilindros dispuestos en línea de forma vertical en
un solo bloque. Este motor se puede utilizar desde 2 a 8 cilindros, el motor de 4
cilindros es el más utilizado hoy en día. El motor en línea es el más sencillo
constructivamente hablando por lo que su coste es más económico así como sus
reparaciones.
MOTOR EN “V”: Tiene los cilindros repartidos en dos bloques unidos por la base o
bancada y formando un cierto ángulo (60º, 90º, etc.). Se utiliza este motor para 6
cilindros en adelante. Esta forma constructiva es ventajosa para un número de
cilindros mayor de 6, ya que es más compacta, con locual el cigüeñal, al ser más corto,
trabaja en mejores condiciones. Tiene la desventaja de que la distribución se complica
ya que debe contar con el doble de árboles de levas que un motor en línea, lo que trae
consigo un accionamiento (correas de distribución) mas difícil y con mas
mantenimiento.
MOTOR HORIZONTAL O DE CILINDROS OPUESTOS: Es un caso
particular de los motores de cilindros en V. Los cilindros van dispuestos en dos
bloques que forman un ángulo de 180º colocados en posición horizontal y en sentidos
opuestos que se unen por su base o bancada. La ventaja de esta disposición es que
reduce la altura del motor, por lo que se puede utilizar motos de gran cilindrada, en
coches deportivos y autobuses que disponen de mucho espacio a lo ancho y no en
altura.
Motor radial: Este tipo de motor era usado en las avionetas antiguas, los cuales
podían producir grandes revoluciones y gran cantidad de fuerza; también se le
conocía como motores tipo estrella.
4.8.-Según El Control De Combustión.
• a) Motores de inyección directa.
• b) Motores de inyección indirecta.
4.9.-Por El Sistema De Alimentación De Aire.
• a) De aspiración natural. Cuando el ingreso del aire es solo por la depresión
causada por el desplazamiento descendente delpistón
• b) Sobrealimentado. Es cuando el motor tiene un turbo alimentador o
soplador de aire el cual gracias a la fuerza de los gases de escape, empuja al
aire y lo hace ingresar con más fuerza dentro de la cámara de combustión.
EL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA
Es aquel que transforma la energía calorífica de un combustible en energía
mecánica, también se dice que le motor de combustión interna es un conjunto de
piezas debidamente sincronizada.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Los motores de combustión interna vulgarmente son conocidos como motores de
explosión GASOLINA y motores diesel, son motores térmicos en los que los gases
resultantes de un proceso de combustión empuja un embolo o pistón, desplazándolo
en el interior de un cilindro y haciendo girar un cigüeñal, obteniendo finalmente un
movimiento de rotación.
El funcionamiento cíclico de estos motores implica la necesidad de sustituir los
gases de la combustión por nueva mezcla de aire y combustible en el interior del
cilindro, este proceso se denomina renovación de carga.
PRINCIPALES FUNCIONES DEL MOTOR DIESEL SON:
- Accionar el convertidor de torque y después a la caja de transmisión, los
cuales giran las ruedas y desplazan el equipo.
- Accionar a las bombas hidráulicas las cuales generan caudal de aceite a
los sistemas de implementos, dirección y frenos.
- Enfriar el aceite de los sistemas de frenos y de las transmisiones por
medio de aire o refrigerante
TIEMPOS DEL MOTOR
Carrera de Admisión.
Cuando los pistones bajan en el cilindro, la válvula de admisión se abre y aire es
tomado dentro del cilindro.
Carrera de Compresión.
Cuando el pistón se eleva en el cilindro, la válvula de admisión se cierra y el aire es
comprimido en el cilindro cerrado. Como resultado de esta compresión, el aire
altamente presurizado empieza a calentarse.
Carrera de Combustión.
Justo antes que el pistón alcance la posición PMS (Punto Muerto Superior), el
combustible diesel es inyectado dentro del cilindro con el aire comprimido. Cuando
el combustible empieza a mezclarse con el aire a alta temperatura, este se enciende
espontáneamente. La presión de combustión generada empuja al pistón hacia abajo
y genera potencia.
Carrera de Escape.
Cuando el pistón es empujado hacia abajo cerca de la posición BDC (Punto Muerto
Inferior), la válvula de escape se abre y los gases de combustión son empujados
afuera por la elevación del pistón en el cilindro.
CILINDRO 1 CILINDRO 2 CILINDRO 3 CILINDRO 4
1º
MEDIA
VUELTA
ADMISION COMPRESION ESCAPE COMBUSTION
2º
MEDIA
VUELTA
COMPRESION COMBUSTION ADMISION ESCAPE
3º
MEDIA
VUELTA
COMBUSTION ESCAPE COMPRESION ADMISION
4º
MEDIA
VUELTA
ESCAPE ADMISION COMBUSTION COMPRESION
SINCRONIZACION DE UN MOTOR DE 4 TIEMPOS
ELEMENTOS DEL MOTOR
• Elementos fijos:
 Culata
 Monoblock o bloque de cilindros
 Carter
• Elementos móviles
 Pistón
 Cigüeñal
Biela
Eje de levas
Etc.
1.- MONOBLOCK.- Es la estructura principal del motor
hecho generalmente de hierro fundido o de aleaciones de aluminio es más liviano
su peso y más eficiente en relación al calor que el de fabricado y hierro fundido el
monoblock cuenta con rebordes de refuerzo en la parte exterior para aumentar su
rigidez y ayudar en la radiación del calor. El bloque de cilindros contiene varios
cilindros donde los pistones se mueven de arriba hacia abajo.
1.1.- Componentes del monoblock.
1.- Bloque.
2.- Cilindros o camisas.
3.- Bancadas principales.
4.- Cañerías o chaquetas de refrigeración.
5.- Conducto de lubricación.
2.- LA CULATA:
Es la tapa superior de los cilindros, la cual tapa el monoblock e independiza cada
uno de los cilindros con su cámara de combustión, sus válvulas y cámara de
combustión.
En la culata se encuentra montado el conjunto de válvulas y balancines y en algunos
motores llevan los descansos del eje de levas.
2.1.- Construcción.
La culata se construye de fierro fundido y aluminio, y es de una sola pieza para
cada grupo de cilindros, los motores en V y los horizontales de cilindros
opuestos llevan dos culatas.
2.2.-Empaquetadura de culata.
Para conseguir la hermeticidad entre ambos componentes se emplea una
lámina de acero o asbesto, llamada empaquetadura,esta impide escapes de
la compresión de los cilindros y el agua de las chaquetas a los cilindros.
La culata se une herméticamente con el monoblock por pernos de acerode gran
resistencia, al igual que los del cigüeñal deben ser ajustados con el torquimetro.
2.3.- Tipos de culata.
Según el sistema de refrigeración en los motores, las culatas se pueden
clasificar en dos tipos generales:
a) las que se utilizan en motores refrigerados por agua, y
b) las usadas en refrigeración por aire.
Existen motores Diesel equipados con una sola culata para todo el
bloque; o bien con una culata para cada grupo de dos o tres cilindros o
una, para cada cilindro.
.- CIGÜEÑAL
: El otro extremo de la biela hace girar el cigüeñal, que está ubicado en la parte
inferior del bloque de motor. El cigüeñal transmite el movimiento giratorio al
volante proporcionando energía adecuada para eltrabajo.
3.1.- Partes del cigüeñal.
1.- Puños de biela.
2.- Contrapesos.
3.- Puños de bancada.
4.- Taladros de compensación.
3.2.- Diseño del cigüeñal.
Los cigüeñales para los motores en línea generalmente sólo tienen un muñón
de cojinetes de biela por cada cilindro mientras que los motores en "V"
comparten un solo muñón de cojinetes de biela entre dos cilindros.
.3.- Muñones o puños biela.
Los muñones de los cojinetes de biela determinan la posición de los pistones.
Cuando los muñones están arriba, los pistones están en el punto muerto
superior. Cuando los muñones están abajo, los pistones están en el punto
muerto inferior. El orden de encendido del motor determina el momento en
que cada muñón de cojinete de biela llega al punto muerto superior.
3.4.- Agujeros de aligeramiento.
Ciertos muñones de cojinetes de biela tienen agujeros de aligeramiento para
reducir el peso del cigüeñal y ayudar a equilibrar el cigüeñal.
3.5.- Conductos de aceite.
Tapón del conducto de aceite:
Los conductos perforados de aceite están taponados en un extremopor un
tapón cóncavo o un tornillo de ajuste.
3.6.- Nervadura.
Los muñones de los cojinetes de bancada (1) y los muñones de los cojinetes
de biela (2) están sujetos por medio de nervaduras (3). El radio entre la
nervadura y el muñón se denomina curva de unión cóncava (4).
3.7.- Contrapesos.
Ciertas nervaduras tienen contrapesas para equilibrar el cigüeñal. Estas
contrapesas pueden formar parte del forjado del cigüeñal o en ciertos casos
están empernadas.
3.8.- Muñones de los cojinetes de
bancada de empuje.
Éste es un muñón de cojinete de bancada de
empuje. Es uno de los muñones de los cojinetes de
bancada. Su nervadura tiene flancos pulidos
anchos. Funciona con el cojinete de bancada de
empuje para limitar el movimiento hacia adelante
y hacia atrás del cigüeñal llamado juego
longitudinal.
3.9.- Orificios de los cojinetes de bancada.
El cigüeñal gira dentro de los cojinetes de
bancada, que están bien sujetos en orificios
ubicados en la parte inferior del bloque.
3.10.- Casquillos de los cojinetes de bancada.
Cada cojinete de bancada está compuesto por dos
mitades llamadas casquillos. La mitad de casquillo
inferior encaja en la tapa del cojinete de bancada, y
la mitad de casquillos superior encaja en el orificio
del cojinete de bancada del bloque. Por lo general, la
mitad de casquillo inferior soporta más carga y se
desgasta más rápido.
3.11.- Conjuntos de cojinete de bancada.
Los conjuntos de cojinetes de bancada consisten en los orificios de los
cojinetes de bancada del bloque del motor, las tapas de los cojinetes de
bancada, que están sujetas por medio de pernos o espárragos, y los cojinetes
de bancada propios.
3.12.- Lubricación de los cojinetes.
Las mitades superiores de los cojinetes de bancada tienen un orificio de
engrase y, normalmente, una ranura, de modo que el aceite lubricante se
alimente continuamente por el orificio de lubricación de los muñones de los
cojinetes de bancada.
3.13.- Cojinetes de bancada de empuje.
Hay dos tipos de cojinetes de bancada de empuje:
1.-Los cojinetes de casquillo dividido constan de dos piezas.
2.-Los cojinetes de empuje con pestaña son sólo una pieza.
4.- VOLANTE:
* El volante esté empernado a la parte trasera del cigüeñal en la caja delvolante.
* El cigüeñal hace girar el volante durante el tiempo de combustión, y el momento
del volante mantiene el cigüeñal girando de manera uniforme durante los tiempos
de admisión, compresión y escape.
4.1.- Conjunto de volante.
Consta de lo siguiente:
1.- Volante.
2.- Corona.
3.- Caja de volante.
4.2.- Finalidad del volante.
El volante realiza tres funciones:
1.- Almacena energía para ganar momento entre tiempos de combustión.
2.- Hace que la velocidad del cigüeñal sea uniforme.
3.- Transmite potencia a una máquina, al convertidor de par o a otra carga.
5.- PISTONES: Los pistones realizan tres trabajos principales:
1.- Transmiten la fuerza de combustión a la biela y al cigüeñal.
2.- Sellan la cámara de combustión.
3.- Disipan el calor excesivode la cámara de combustión.
5.1.- Partes de un pistón.
El pistón, que transmite la
fuerza de combustión, está
compuesto por muchas
piezas:
1.-Cabeza - contiene la cámara de combustión.
2.-Ranuras y resaltos de los anillos - sujetan los anillos de compresión y de
control de
aceite.
3.-Orificio del pasador de biela - contiene un pasador que conecta el pistón
con la
biela.
4.-Anillo de retención - mantiene el pasador de biela dentro del orificio del
pasador.
5.-Faldón de tope - soporta las presiones laterales.
5.2.- Tipos de pistón.
Los pistones se construyen de diversas maneras.
1. Cabeza de aluminio colado con faldón de aluminio forjado, soldada por
haz
electrónico.
2.- Compuestos. Formados por una cabeza de acero y un faldón de aluminio
forjado
empernados entre sí.
3.- Articulados. Cabeza de acero forjado con orificios de pasador y bujes, y
un faldón
separado de aluminio colado. Las dos piezas están conectadas por medio
de un
pasador de biela.
4. El tipo más común es el pistón de aluminio colado de una sola pieza con
una banda de hierro que lleva los anillos de los pistones.
5.3.- Tipos de anillos de pistón:
Hay tres tipos de anillos de pistón:
(1) anillos de compresión.
(2) segundo anillo de compresión o
fuego.
(3) tercer anillo de lubricación.
Los anillos de compresión sellan la parte
inferior de la cámara de combustión
impidiendo que los gases de combustión
se fuguen por los pistones.
Anillo de control de aceite o lubricación:
Normalmente hay un anillo de control de aceite
debajo de los anillos de compresión. Los anillos
de control de aceite lubrican las paredes de la
camisa del cilindro al moverse el pistón hacia
arriba y hacia abajo. La película de aceite reduce el
desgaste en la camisa del cilindro y en el pistón.
Resorte o anillo de expansión:
Detrás del anillo de control de aceite hay un resorte de expansión que permite
mantener una película uniforme de aceite en la pared del cilindro.
6.- BIELAS Y SUS PARTES: Las bielas están conectadas a cada uno de los
pistones por medio de un pasador de biela. La biela transmite la fuerza de
combustión del pistón al cigüeñal.
Una biela consta de varias piezas:
1.- Buje del pasador de biela.
2.- Vástago.
3.- Tapa.
4.- Pernos y tuercas de biela.
5.- Cojinetes de biela.
E ste eje funciona para abrir y cerrar las válvulas. La cima en la leva empuja para
abrir la válvula y la zona baja permite que la válvula esté cerrada por la fuerza de
un resorte. Algunos ejes de levas también son adjuntados a un engranaje que
transmite al distribuidor o son usados para operar la bomba de combustible (en
el caso de OHV).
7.1.- Mecanismo de válvula.
En un motor de 4 ciclos, cada uno de los cilindros es provistocon una o dos
válvulas de admisión y válvulas de escape. El mecanismo de válvula es el
equipo el cual abre y cierra éstas válvulas en el momento óptimo para que el
movimiento de las válvulas coincida con los pistones cuando ellos se mueven
arriba y abajo. Los mecanismos de válvula principalmente consisten de los
mecanismos OHV, OHC y DOHC.
OHV (Eje de Levas en el Monoblock)
Este es un mecanismo con un eje de levas el cual está ubicado en el costado
de los cilindros. Los movimientos de esta leva actúan vía varillas de empuje,
brazos de balancín u otros mecanismos que abren y cierran las válvulas
ubicadas en la parte superior de la cámara de combustión.
OHC (Un solo Eje de Leva en la Culata)
Este es un mecanismo con un eje de levas el cual está ubicado en la culata de
cilindros. Los movimientos de esta leva actúan vía brazos de balancín para
mover las válvulas.
DOHC (Doble Eje de Levas en la Culata)
Este es un mecanismo con 2 ejes de levas, uno usado exclusivamente para las
válvulas de admisión y el otro usado exclusivamente para las válvulas de
escape, los cuales abren y cierran las válvulas directamente.
8.- LAS VALVULAS:
Son los elementos de la distribución que se encargan de permitir el ingreso del aire
purificado y la salida de los gases quemados.
8.1.- Partes de las Válvulas:
1.- Cabeza.- Es la parte
circular de la válvula existen
varios tipos de válvula según
la forma de la cabeza de la
válvula.
2.- Margen.- representa el
espesor de la válvula entre la
cabeza y la cara y sirve para
evitar que se deforme o se
queme por efecto del calor.
3.- Cara.- Es la parte de la
válvula que asienta sobre el
asiento y produce un cierre
hermético se esta; el Angulo
de la cara normalmente es de
30° a 45°.
4.- Margen.- Representa el
espesor de la válvula entre la
cabeza y la cara y sirve para
evitar que se deforme o se
queme por efecto del calor.
5.- Vástago.- Es la parte
central de la válvula que se
desplaza en la guía de
válvula y en los extremos se
encuentra las ranuras de
seguridad donde va
montado unos seguros de
media luna que evitan que el
resorte se sabe de la válvula.
6.- Talón.- Es la parte de la
válvula donde asienta la
cara de contacto del
balancín y se calibra la luz y holgura de válvula en dicha superficie.
7.- Ranura de seguro.- Estas ranuras son las que permiten asegurar a la
válvula con el sombrerode resorte en algunas válvulas: se tiene solo un ranura
en otras; en motores de alta revolución tienes 2 ranuras de seguro.
Resortes de Válvulas
Estos funcionan para cerrar las válvulas, asegurando la respuesta al movimiento de
las levas.
Brazos de Balancines
Estos son instalados en la culata de cilindros y son apoyados en el centro por un eje.
La mitad de los brazos de balancines siguen el movimiento de la leva, y son, de éste
modo, movidos cerca al eje de oscilación formado por éste eje. La otra mitad de los
brazos de balancines actúan para empujar las válvulas y abrirlas.
RESORTE DE
VARILLA DE EMPUJE
BUZOS O ALZA VALVULAS
Levanta Válvulas
Estas son piezas de forma cilíndrica las cuales entran en contacto con el eje de levas y
cambian las rotaciones de la leva a movimiento para arriba y para abajo.
Varillas de Empuje
Estas funcionan para transmitir los movimientos de los levanta válvulas a los brazos de
balancines.
LOS PRINCIPALES SISTEMAS DE UN MOTOR DIESEL:
1. Sistema de admisión y escape
2. Sistema de combustible
3. Sistema de enfriamiento
4. Sistema de lubricación
5. Sistema eléctrico
SISTEMA DE ADMISIÓN Y DE ESCAPE
Los motores diesel necesitan de grandes cantidades de aire para quemar el
combustible. El sistema de admisión de aire debe proporcionar suficiente aire limpio
para la combustión. Cualquier reducción del flujo de aire o de los gases de
combustión por el sistema disminuye el rendimiento del motor.
El sistema de admisión de aire suministra aire limpio para la combustión del motor. El
sistema de escape hace salir los gases y el calor e impulsa el turbocargador.
El sistema de admisión consiste de una caja de filtros (si se utiliza), elemento filtrante,
tubería y conexiones al múltiple de admisión o turbo cargador. Un sistema de filtrado
efectivo provee al motor aire limpio con una restricción mínima, separando del aire los
materiales finos como el polvo, arenas, etc. También debe permitir la operación del
motor por un período de tiempo razonable antes de requerir servicio.
Un sistema de filtrado ineficiente afectará de manera adversa el desempeño, las
emisiones y la vida útil del motor.
COMPONENTES DEL SISTEMA DE ADMISION DE AIRE - ESCAPE
Los componentes de un sistema de admisión escape son los siguientes:
1. Ante filtro
2. Un filtro de aire
3. Un turbo compresor
4. Un múltiple de admisión
5. Un pos enfriador
6. Un múltiple de escape
7. Un tubo vertical de escape
8. Un silenciador
9. Y tuberías de conexión
Para efectuar un servicio y localizar y reparar las fallas de un sistema de aire de un motor,
es importante entender el flujo de aire que atraviesa el sistema y la función de cada uno de
los componentes. También es importante como son los componentes y cómo funcionan.
ANTEFILTRO
Este componente es el encargado de retener impurezas de gran tamaño o dicho de
otra manera retiene partículas de gran tamaño, ejemplo hojas secas, lana etc, es el
punto de inicio de un sistema de admisión, en toda máquina se ha hecho necesario
el uso de este componente debido al trabajo al que está expuesto el sistema en sí.
Los antefiltros se usan a menudo en los sistemas de aire de los motores diesel. El
antefiltros elimina los contaminantes más pesados y más grandes suspendidos en el
aire.
El aire limpio es crítico para obtener un rendimiento máximo del motor. La
suciedad puede desgastar y dañar los componentes del motor.
FILTRO DE AIRE
Por lo general, hay dos filtros de aire: uno primario y otro secundario. Estos recogen los
contaminantes e impiden la entrada de polvo en el motor.
El aire sale del antefiltro y entra en le filtro de aire. El filtro de aire impide la entrada de
polvo y partículas más pequeñas en el motor.El empleo de aire limpio es crítico para
obtener un rendimiento máximo del motor. El aire sucio puede aumentar el desgaste y
dañar los componentes del motor.
La caja de filtros de aire sujeta el elemento del filtro.
PASOS CORRECTOS PARA LIMPIAR UN FILTRO DE AIRE DE
ADMISION:
1. Buscar el regulador de presión de aire en el compresor y bajar la presión a 30
psi (2 bar). NUNCA se debe usar la presión de aire directo de la manguera
que infla llantas sin bajar la presión. Estas mangueras normalmente están
con más de 100 psi de presión de aire y abrirá los poros del papel filtrante.
2. Sacar el filtro del porta filtro y soplar el porta filtro mientras se tapa la
entrada de aire al motor con un trapo para evitar la entrada de esa tierra.
3. Con 30 psi de presión de aire, apuntar la manguera por el medio del filtro y
soplar de adentro hacia fuera, manteniendo por lo menos 2 cm entre la
pistola y el papel filtrante.
4. Con 30 psi de presión de aire, limpiar un poco del residuo de polvo en la
parte exterior del filtro, manteniendo un ángulo entre 30 y 45 grados entre el
filtro y la pistola. Nunca apunte la pistola directamente al filtro.
5. Cuando la mayoría de la tierra suelta ha salido, colocar el filtro en su porta
filtro.
Si alguna vez encuentra tierra en la entrada al motor, o en el porta filtro después del
filtro. Cambie el filtro lo antes posible. Esta tierra está entrando al motor para lijar
el bloque, las camisas, o los anillos.
Nunca apunte la pistola de aire directamente al filtro. Esto abre los poros del papel y
deja pasar la tierra hasta el motor.
El propósito del filtro de aire es evitar la entrada de tierra al motor. Estos filtros
están trabajando.
Indicadores de restricción.
El indicador de restricción está localizado entre el filtro de aire y el múltiple de
admisión. Para los motores diesel el indicador esta calibrado para dar una señal de
acuerdo a ensayos. Los motores a gas natural tienen requerimientos especiales.
Algunas maquinas ya cuentan con un indicador de restricción eléctrico el cual
visualiza el estado de los filtros en el tablero o panel de instrumentos mediante un
símbolo o simplemente una luz de panel o en algunos casos se visualiza en una
pantalla digital.
TURBO COMPRESOR:
Los turbocompresores tienen la particularidad de aprovechar la fuerza con la que
salen los gases de escape para impulsar una turbina colocada en la salida del
múltiple de escape. Dicha turbina se une mediante un eje a un compresor. El
compresor está colocado en la entrada del múltiple de admisión y con el movimiento
giratorio que le transmite la turbina a través del eje común, eleva la presión del aire
que entra a través del filtro y consigue que mejore la alimentación del motor. El
turbo impulsado por los gases de escape alcanza velocidades por encima de las
100.1 rpm, por lo tanto, hay que tener muy en cuenta el sistema de engrase de los
cojinetes donde apoya el eje común de las aletas de la turbina y el compresor.
También hay que saber que las temperaturas a las que se va ha estar sometido el
turbo en su contacto con los gases de escape van a ser muy elevadas (alrededor de
750 ºC).
TURBOCOMPRESORES
1. Ayudan a mantener la potencia a altitudes elevadas.
2. Aumenta la potencia los turbocompresores suministran mas aire al motor ,
permitiendo que se queme mas combustible.
DISEÑOS DE LOS TURBOCOMPRESOR
Un turbo compresor consta de dos partes:
1. Lado de admisión de aire o compresor.
2. Lado de escape o turbina.
Los gases de escape procedentes del múltiple de escape hacen girar la turbina de escape
del turbocompresor.
FUNCIONAMIENTO DEL TURBO
Los gases de escape hacen girar el lado de la turbina. Como las ruedas del compresor y de
la turbina que esta en el mismo eje, el compresor también gira cuando mas rápido gira el
compresor mas aire se comprime en el sistema de aire aumentando la presión y la
densidad de aire. El aumento de la presión del aire se denomina presión de refuerzo.
TEMPERATURA DE FUNCIONAMIENTO
Como se ve en la figura las temperaturas de funcionamiento en un turbo son muy
diferentes, teniendo en cuenta que la parte de los componentes que están en
contacto con los gases de escape pueden alcanzar temperaturas muy altas (650 ºC),
mientras que las que están en contacto con el aire de aspiración solo alcanzan 80 ºC.
Estas diferencias de temperatura concentrada en una misma pieza (eje común)
determinan valores de dilatación diferentes, lo que produce dificultades a la hora
del diseño de un turbo y la elección de los materiales que soporten estas
condiciones de trabajo adversas.
El turbo se refrigera en parte además del aceite de engrase, por el aire de aspiración
cediendo una determinada parte de su calor al aire que fuerza a pasar por las aletas
del compresor. Este calentamiento del aire no resulta nada favorable para el motor,
ya que no sólo dilata el aire de admisión de forma que le resta densidad y con ello
riqueza en oxígeno, sino que, además, un aire demasiado caliente en el interior del
cilindro dificulta la refrigeración de la cámara de combustión durante el barrido al
entrar el aire a una temperatura superior a la del propio refrigerante líquido.
POSENFRIADOR
Para evitar el problema del aire calentado al pasar por las aletas del compresor del
turbo, se han tenido que incorporar sistemas de refrigeración del aire a partir de
intercambiadores de calor (intercooler). El intercooler es un radiador que es
enfriado por el aire que incide sobre el coche en su marcha normal. Por lo tanto se
trata de un intercambiador de calor aire/aire a diferencia del sistema de
refrigeración del motor que se trataría de un intercambiador agua/aire.
El pos enfriador enfría el aire después que éste deja el turbocargador pero antes de entrar
en el motor. Esto aumenta la densidad del aire, para que se pueda acumular más aire en
cada cilindro.
Página 57
ENGRASE DEL TURBO
Como el turbo está sometido a altas temperaturas de funcionamiento, el engrase de
los cojinetes deslizantes es muy comprometido, por someterse el aceite a altas
temperaturas y desequilibrios dinámicos de las dos aletas en caso de que se le
peguen restos de aceites o suciedad que producirán vibraciones con distintas
frecuencias que entrando en resonancia pueden romper la película de engrase lo que
producirá microgripajes.
RECOMENDACIONES DE MANTENIMIENTO Y CUIDADO PARA LOS
TURBOCOMPRESORES
El turbocompresor está diseñado para durar lo mismo que el motor. No precisa de
mantenimiento especial; limitándose sus inspecciones a unas comprobaciones
periódicas. Para garantizar que la vida útil del turbocompresor se corresponda con
la del motor, deben cumplirse de forma estricta las siguientes instrucciones de
mantenimiento del motor que proporciona el fabricante:
- Intervalos de cambio de aceite
- Mantenimiento del sistema de filtro de aceite
- Control de la presión de aceite
- Mantenimiento del sistema de filtro de aire
El 90% de todos los fallos que se producen en turbocompresores se debe a las
siguientes causas:
- Penetración de cuerpos extraños en la turbina o en elcompresor
- Suciedad en el aceite
- Suministro de aceite poco adecuado (presión de aceite/sistema defiltro)
- Altas temperaturas de gases de escape (deficiencias en el sistema de
encendido/sistema de alimentación).
Estos fallos se pueden evitar con un mantenimiento frecuente. Cuando, por ejemplo,
se efectúe el mantenimiento del sistema de filtro de aire se debe tener cuidado de
que no se introduzcan fragmentos de material en el turbocompresor
MULTIPLE DE ADMISION Y ESCAPE
Los múltiples de admisión y de escape se conectan directamente con la(s) culata(s). El
múltiple de admisión distribuye el aire limpio desde el filtro de aire ó desde el
turbocargador a cada cilindro, mientras que el múltiple de escape recoge los gases de
escape de cada cilindro y los dirige al turbocargador y/o al silenciador.
SILENCIADOR
El silenciador reduce el nivel del sonido y proporciona suficiente contrapresión al motor,
para que el motor “respire” según se ha diseñado.
EL CATALIZADOR
Los motores de combustión interna constituyen una de las principales causas de
contaminación ambiental. En el caso particular de los motores diesel los principales
contaminantes son las partículas de hollín o material particulado y los óxidos de
nitrógeno.
El desarrollo de material catalíticos activos para la eliminación de contaminantes
de gases de escape de motores diesel, ha sido motivo de un intenso trabajo de
investigación en los últimos años.
SISTEMA DE REFRIGERACION
Por refrigeración entendemos el acto de evacuar el calor de un cuerpo, o moderar su
temperatura, hasta dejarla en un valor determinado o constante.
La temperatura que se alcanza en los cilindros, es muy elevada, por lo que es
necesario refrigerarlos.
La refrigeración es el conjunto de elementos, que tienen como misión eliminar el
excesode calor acumulado en el motor, debido a las altas temperaturas, que alcanza
con las explosiones y llevarlo a través del medio empleado, al exterior.
La temperatura normal de funcionamiento oscila entre los 75º y los 90º.
Conceptos básicos
En esta sección usted aprenderá a:
1. Identificar la función principal del sistema de enfriamiento.
2. Trazar el flujo de refrigerante a través delsistema.
3. Localizar la función de cada uno de los componentes del sistema de
enfriamiento del motor.
4. Reconocer los diferentes sistemas de enfriamiento.
Función del sistema de enfriamiento
El sistema de enfriamiento del motor tiene como función mantener las temperaturas
adecuadas del motor. Si falla el sistema de enfriamiento puede ocurrir un daño serio
en el motor. Veamos los componentes y el flujo en el sistema de enfriamiento.
Principio de operación
El sistema de enfriamiento hace circular refrigerante a través del motor, para
absorber el calor producido por la combustión y la fricción. Para hacer este trabajo, el
sistema refrigerante aplica el principio de transferencia de calor.
Transferencia de calor
El calor siempre se mueve de un objeto caliente (1) a un objeto más frío (2). El calor
puede moverse entre metales, fluidos o aire, lo que permite este movimiento de calor
es la diferencia de temperaturas relativas entre los objetos. Mientras mayor sea la
diferencia de temperatura mayor será la transferencia de calor. Cada
componente del sistema de enfriamiento cumple con una función específica de la
transferencia de calor.
TIPOS DE RERIGERACION:
REFRIGERADOS POR AIRE
La refrigeración por aire se usa frecuentemente en motocicletas y automóviles de
tipo pequeño y principalmente en los que en sus motores los cilindros van
dispuestos horizontalmente.
En las motocicletas, es aprovechado el aire que producen, cuando están en
movimiento.
Los motores que se refrigeran por aire suelen pesar poco y ser muy ruidosos, se
enfrían y calienta con facilidad, es, son motores fríos, lo que obliga a usar
frecuentemente el estárter.
REFRIGERADO POR AGUA
En la refrigeración por agua, ésta es el medio empleado para la dispersión del calor,
dado que al circular entre los cilindros por una oquedades practicadas en el bloque y
la culata, llamadas cámaras de agua, recoge el calor y va a enfriarse al radiador,
disponiéndola para volver de nuevo al bloque y a las cámaras de agua y circular
entre los cilindros.
COMPONENTES DEL SISTEMA DE REFRIGERACION:
El sistema de refrigeración está compuesto por los componentes que
mencionaremos a continuación:
1. La bomba de agua
2. El enfriador de aceite
3. Los conductos a través del bloque del motor y la culata
4. El regulador de temperatura y caja del regulador
5. El radiador
6. La tapa de presión
7. las mangueras y tuberías de conexión.
Además un ventilador impulsado normalmente por correas se encuentra cerca
del radiador, para aumentar el flujo de aire y la transferencia de calor.
BOMBA DE AGUA
La bomba de agua provee circulación continua del refrigerante cada vez que el
motor gira. Las bombas de agua en os motores CAT se impulsan con engranajes,
exceptoen los motores 3208, 3114 y 3116, que tienen bombas de agua impulsadas
por correa.
EL RADIADOR
El radiador transfiere el calor lejos del refrigerante, bajando a temperatura de éste.
El refrigerante fluye por los tubos del radiador mientras que el aire circula alrededor
de los tubos, proveyendotransferencia de calor hacia la atmósfera. Tenemos tres
estilos de radiadores: el estilo convencional, el de panales en zigzag y el radiador de
módulos de frente.
CAMISAS DE AGUA
Este es un conducto para el refrigerante en el bloque de cilindros y culata de
cilindros, el cual permite que el agua enfríe el calor generado por el motor.
REFRIGERANTE
El refrigerante es una mezcla de agua, anticongelante (glicol) y acondicionador de
refrigerante. Para lograr el enfriamiento adecuado, cada uno debe mantenerse en la
proporción correcta.
TERMOSTATO
El termostatocomo un regulador de temperatura. El termostatoayuda a calentar el
motor y a conservar la temperatura del refrigerante y del motor durante a
operación. Cuando el motor está frío, el termostatopermite circular el refrigerante
sólo por el motor, desviándolo del radiador (para ayudar a mantener caliente el
motor). Cuando el motor está a la temperatura de operación adecuada, el termostato
se abre para permitir que el refrigerante fluya a través del radiador (de este modo se
efectúa el enfriamiento). El termostatose abre y se cierra continuamente, a medida
que cambia la temperatura.
INDICADOR DE TEMPERATURA
El indicador de temperatura indica la temperatura del refrigerante. La gama de
operación recomendada es generalmente de 880 a 990 o
(1900 a 2100 F).
MANGUERAS DE CONEXIÓN
Las mangueras de conexión son todo el conjunto de tuberías de caucho que unen los
diferentes componentes de un circuito de refrigeración con agua entre sí por
ejemplo: radiador - culata o bomba de agua - radiador.
Las mangueras del radiador pueden ser rectas, moldeadas y flexibles y se pueden
acomodar según las necesidades.
ABRAZADERAS
Para asegurar las mangueras se utilizan diversos tipos de abrazaderas, la abrazadera
tipo tornillo proporciona una sujeción más efectiva y se puede retirar y utilizar
varias veces.
VENTILADORES
El ventilador introduce a la fuerza el aire alrededor de los tubos del radiador para
transferir el calor hacia afuera del refrigerante y bajar ¡a temperatura. Los
ventiladores se impulsan con polea desde el cigüeñal.
MANTENIMIENTO
Compruebe frecuentemente:
Cambien la correo que este en mal estado o rota. Si está destensada debe darle la
presión necesaria pues en otro caso se calentará el motor y la batería se descargará.
Vigile en las zonas frías que el anticongelante no llega a congelarse, pues puede
romper el motor. Debe utilizar el adecuado al lugar donde se desplace con su
automóvil.
PARTES DEL SISTEMA DE REFRIGERACION
1. Abrazaderas
2. Manguito
3. Tapa de depósito de reserva
4. Deposito de reserva
5. Tapa de radiador
6. Manguera de reserva
7. Chaquetas de agua
8. Termostato
9. Radiador
10. Bomba de agua
11. Ventilador
12. Fajas o poleas
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
El sistema de distribución se divide en dos y mostraremos de la siguientes:
Distribución De Mando Directo.
• Es cuando el pistón del eje cigüeñal engrana directamente con el eje de levas.
El eje o piñón del eje cigüeñal debe tener una cantidad menor de dentado que
el eje de levas. Ejemplo, Si el dentado del cigüeñal es de 25 dientes, el eje de
levas debe tener el doble dentado.
Distribución De Mando Indirecto.
• En este tipo de distribución el eje de levas puede ser accionado por cadena o
correa de distribución o piñón intermedio que puede darse en el caso de que el
eje de levas este el block de cilindros.
• Cuando el eje de levas este montado en la culata puede ser impulsado por el
cigüeñal por intermedio de una cadena o correa de distribución que debe tener
una deflexión de 6-10 m.m.
• Cuando es por correa dentado su funcionamiento debe ser en forma seca, ósea
no debe estar en contacto por aceite, agua o cualquier otras impurezas.
• Cuando la distribución es indirecta por piñón intermedia, tiene que haber tres
piñones para la sincronización, los cuales sería un piñón del eje cigüeñal, un
eje de levas y un piñón intermedio entre ambos ejes el cual se le podría
denominar como piñón loco.
SISTEMA DE LUBRICACION
En todos los motores diesel existe un sistema imprescindible para su
funcionamiento: El sistema de lubricación.
Para la lubricación de un motor se deben tener en cuenta dos factores importantes:
 Temperatura del motor.
 Distribución adecuada del aceite.
Temperatura.
La temperatura tan alta que se alcanza en ciertos órganos del motor, pese al sistema
de refrigeración, exige que el aceite no pierda sus propiedades lubricantes hasta una
temperatura aproximada de 200ºC y que el punto de inflamación sea superior a
250ºC.
Distribución adecuada del aceite.
En los primitivos motores el engrase se hacía por el barboteo o salpicado. Esto tenía
el inconveniente de que al descender el nivel de aceite por el consumo del mismo, el
motor perdía poco a poco su lubricación, llegando a faltarle en algún momento.
Estos inconvenientes dieron origen a la adopción del sistema de lubricación forzada
a presión, mediante el empleo de bombas instaladas en el cárter.
Los sistemas de lubricación se proyectan de forma que suministren la suficiente
cantidad de aceite a todas las partes móviles del motor para realizar su engrase.
FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE LUBRICACION
El aceite se recoge del cárter inferior, y por medio de una bomba, se envía a los
distintos puntos, como los cojinetes de bancada, cabeza de bielas, bujes bulón
pasador, apoyos del árbol de levas, balancines, guías de válvula, paredes del
cilindro, fondos de émbolo... y otros elementos auxiliares, bomba de inyección,
turbocompresor...
La circulación del aceite, al mismo tiempo que lubrica los elementos móviles del
motor, realiza una refrigeración de los mismos.
COMPONENTES DEL SISTEMA DE LUBRICACION
• BOMBA DE ACEITE
• ENFRIADOR DE ACEITE
• FILTRO DE ACEITE
• INDICADOR DE
PRESION
• INDICADOR DE NIVEL
• COLECTOR o CARTER
• TUBO DE LLENADO
• COLADOR DE SUCCION
• VALVULA DE
DERIVACION
• RESPIRADERO DEL
CARTER
BOMBA DE ACEITE
La bomba de aceite es el "corazón" del sistema.
Es el componente mecánico que sirve para poner en circulación el aceite,
manteniendo un flujo y presión dentro de los límites apropiados a las características
de diseño del motor.
Las bombas se diseñan de forma que consigan un caudal adecuado a la superficie de
los cojinetes y elementos a lubricar, teniendo también en cuenta la función de
refrigeración del aceite.
TIPOS DE BOMBAS DE ACEITE
• BOMBA ROTATORIA DE ENGRANAJES
• En éste tipo de bomba, dos engranajes están dispuestos en un alojamiento y
el aceite es forzado a pasar alrededor de ellos.
A.- Cuerpo de bomba
B.- Tapa cierre de bomba
C.- Engranaje piñón loco
D.- Eje Bomba con engranaje motriz
Usualmente se incluye varilla de empuje
E.- Válvula de descarga
• BOMBA LOBULAR O ROTOR
• En éste diseño, un rotor interior C gira y en su movimiento impulsa al anillo o
rotor exterior loco B.
El rotor C gira por el movimiento transmitido por el árbol de levas. Se incluye
varilla de empuje (conexión mecánica).
Conforme gira el rotor C, el aceite del cárter se aspira por el orificio 1.
El aceite se comprime por los lóbulos del rotor y se expulsa a las
canalizaciones de engrase por el orificio 2.
El rotor interior C (motriz) dispone de cuatro lóbulos y el rotor exterior B
tiene cinco lóbulos.
A Cuerpo de bomba. Integra válvulade descarga
B Rotor o anillo exterior loco
C Rotor interior motriz
• BOMBA DE ENGRANAJES INTERNOS
Este diseño es adaptable particularmente para grandes presiones y
velocidades, para aceites con valor lubricante y viscosidad considerable.
Un impulsor montado excéntricamente A está acoplado directamente al
extremodelantero del cigüeñal y, en su giro, acciona un engranaje interno o
corona dentada B que gira dentro del cuerpo o en cojinetes soportados por las
placas de los extremos.
EL ACEITE - LUBRICANTE
La lubricación tiene varias finalidades a la hora de mantener un buen
funcionamiento del motor, entre ellas encontramos que controlan el desgaste de las
piezas móviles del motor de la acción producida por la fricción y/orozamiento entre
los metales, evitando así un sobrecalentamiento de la mismas.
Además el aceite debe poseer las propiedades químicas necesarias para evitar la
corrosión y depósitos en el motor.
El desgaste provocado por rozamiento
A simple vista las piezas metálicas parecen lisas, pero si las observamos a nivel
microscópico percibiríamos que las superficies no son regulares provocando así un
rozamiento que lleva al desgaste y sobrecalentamiento de las piezas.
El rozamiento es el responsable muchas veces una menor potencia del motor debido
a las fuerza adhesión de las superficies en movimiento entre sí e irregularidades de
éstas, es por eso que una buena y adecuada lubricación es fundamental para el buen
funcionamiento del motor y un prolongamiento de su vida útil.
Una mala lubricación, ya sea por fallas en el sistema de lubricación, por no recambio
del aceite cuando sea necesario según el kilometraje recorrido o por utilizar aceites
indebidos, puede llevar a daños severos e irreversibles en el motor,
ocasionando grandes gastos en la posterior reparación.
Para evitar estos daños pasaremos a estudiar las características de los lubricantes y
que tipos existen en el mercado, así identificaremos que lubricante ese el apropiado
para nuestro vehículo y el uso dado (y eventualmente también el clima del lugar por
donde circulemos)
Lubricantes
Como lo mencionamos anteriormente, el lubricante debe poseer variadas
características par controlar el rozamiento evitando el sobrecalentamiento, evitar el
desgaste, la corrosión y el acumulamiento de depósitos.
Entre las características primordiales de un lubricante encontramos que éste debe
tener una viscosidad y oleosidad adecuada; ser resistente a grandes cargas para
soportar eficazmente el rozamiento; no debe ser proclive a unirse con el aire,
combustible ni agua; no debe ser corrosivo, tóxico ni inflamable, y muchas
propiedades más que los lubricantes de primera línea cubren con creces.
Viscosidad
La viscosidad proporciona la resistencia al desplazamiento del lubricante dentro del
motor. Es medida mediante una clasificación a nivel mundial denominada SAE que
encontraremos en el packing del aceite independientemente de cuál sea su
fabricante.
Puntos de fluidez
Hace referencia a la propiedad del lubricante que le permite fluir a bajas
temperaturas bajo la fuerza de gravedad.
El movimiento mecánico deja al lubricante fluir a temperaturas mas bajas al punto
de fluidez.
Oleosidad
Concierne a la adherencia a las superficies metálicas.
Un lubricante con una gran oleosidad permite un menor desgaste de los casquetes
ya que las piezas metálicas son recubiertas por una película multimolecular de
grandes moléculas que lo protegen del desgaste.
Resistencia de la película
Es la resistencia de la película a la carga que puede soportar durante 10 segundos
sin producir ligaduras.
Corrosión
Es fundamental que el lubricante no sea corrosivo y proporcione además una
protección contra la corrosión.
Detergencia
Cuando un lubricante posee esta característica tiene una función de limpieza de
residuos del motor.
Estabilidad
Un lubricante con buena estabilidad es resistente a la descomposición que produce
la temperatura y gases quemados.
Por último cabe señalar que los lubricantes pueden ser sintéticos o minerales,
radicando la diferencia en el proceso por el cual se obtienen.
Mientras que el mineral se logra mediante destilación del petróleo, los aceites
sintéticos son fabricados con procesos químicos.
Los aceites sintéticos no se descomponen con mayores temperaturas y son muy
estables que los minerales presentando además una viscosidad mayor a los
minerales. También permiten prolongar los periodos de cambio de aceite.
La clasificación de los lubricantes varía ligeramente según se trate de aceites
monogrados o multigrados.
En los monogrados la viscosidad medida a unos 100° de temperatura es indicada
por un número, la letra W significa que la viscosidad esta medida a -18° (aptos para
épocas de gran frío).
Entre los monogrados encontramos SAE 20 (Fluido), SAE 30 (Semi fluido), SAE
40 (Semi denso), SAE 50 (Denso), SAE 70 (Espeso), SAE 60 (Extra denso).
En los multigrados existen en cambio dos valores para especificar la viscosidad,
propiedad muy conveniente de éstos lubricantes ya que permiten conservar el
mismo ante los cambios de estaciones.
Estos lubricantes son: 10W/60, 10W/50, 15W/40, 15W/60, 20W/40,
20W/50.
ENFRIADOR DE ACEITE
El refrigerante circula a través del enfriador de aceite proporcionando transferencia
de calor desde el aceite hasta el refrigerante. Esto baja la temperatura del aceite y
mantiene sus propiedades.
FILTRO DE ACEITE
El filtro de aceite limpia el aceite recogiendo las partículas de metal y basura que
pueden dañar las piezas del motor.
INDICADOR DE PRESION
El indicador de presión del aceite indica la presión en el sistema de lubricación
durante la operación del motor.
INDICADOR DE NIVEL
La varilla indicadora proporciona un método de comprobar la cantidad de aceite en
el motor.
CARTER - COLECTOR
El colector del cárter (sumidero) se emperna en el fondo del motor y es el depósito
para el aceite del motor.
Engrase de Cojinetes, Bielas, Émbolos...
Orificios de engrase en cigüeñal y bielas
En algunos motores, se dispone un orificio en la cabeza de biela, que cuando
coincide con el orificio de la muñequilla del cigüeñal, proyecta un chorro de
aceite sobre el interior de la cabeza del émbolo-pistón para refrigerarle y
engrasar el bulón-pasador.
En otras ocasiones, como se observa en la Fig. 4, el aceite presurizado se hace
llegar hasta el bulón a través de un orificio practicado en el cuerpo de la biela
que comunica la cabeza con el pie.
El aceite presurizado que llega hasta el pie de biela, engrasa el bulón (bujes
pie de biela) y posteriormente se derrama sobre el fondo de la cabeza del
pistón, suponiendo una cierta refrigeración de ésta parte.
El movimiento del cigüeñal, centrifuga el aceite que rebosa por los extremos
de los cojinetes de bancada y desde los cojinetes de las cabezas de bielas.
Este centrifugado produce una "niebla aceitosa" que engrasa adecuadamente
las paredes de los cilindros.
El aceite depositado en las paredes de los cilindros, es rascado de ellas por
medio de los segmentos y se vierte al cárter.
Surtidores o pulverizadores de aceite
En algunos motores se integran surtidores-pulverizadores que proyectan un
chorro de aceite para refrigerar el fondo de la cabeza del pistón. El aceite
proyectado, forma una "neblina" que ayuda a la lubricación y refrigeración
del pistón.
Estos sistemas de engrase usualmente disponen de una válvula de descarga
de doble función.
SISTEMA DE COMBUSTIBLE
FINALIDAD DE UN SISTEMA DE COMBUTIBLE:
La cantidad de combustible que consume un motor está relacionado directamente
con la cantidad de potencia y el par motor necesario. En general, cuanto más
combustible llegue al motor, mayor será el par motor disponible en la volante. El
sistema de combustible suministra combustible limpio, en el motor adecuado y en la
cantidad adecuada, para satisfacer la demanda de potencia.
Los componentes del sistema de combustible hacen corresponder el suministro de
combustible con la demanda de potencia del motor alterando la cantidad de
combustible inyectado, y el momento de la inyección. Estas funciones son
manipuladas por la bomba inyectoras.
Existen dos grandes categorías de sistemas de combustible, el sistema de bombas y
tuberías, y el sistema de
inyectores electrónicos.
COMPONENTES DEL
SISTEMA:
1. Tanque de
combustible
2. Filtro de
combustible
3. Bomba de
transferencia
4. Bomba de inyección
5. Cañerías de alta
presión
6. Tuberías de baja presión
7. Inyectores
8. Cañería de retorno
TANQUE DE COMBUSTIBLE:
EL tanque de combustible almacena combustible, los tanques de combustible puede
se5r de distintos tamaños.
Los tanques de combustible pueden estar en varios lugares, dependiendo de su
aplicación.
FILTRO PRINCIPAL DE COMBUSTIBLE
La bomba de transferencia de combustible extrae combustible del tanque a través
del filtro de combustible.
El filtro de combustible principal elimina partículas grandes del combustible.
SEPARADOR DE AGUA
Ciertos sistemas de combustible disponen también de un separador de agua el
separador de agua permite el asentamiento del agua condensada o atrapada.
La presencia de agua en el combustible puede causar daños importantes en el
motor.
BOMBA DE TRANSFERENCIA
El combustible entra en la bomba de transferencia procedente del filtro primario.
La bomba de transferencia suministra flujo por la parte de baja presión del sistema
de combustible.
La finalidad principal de la bomba de transferencia de combustible es mantener un
adecuado de combustible limpio en la bomba inyectora.
TIPOS:
 Tipo diafragma
 Tipo embolo o pistón
FILTRO DE COMBUSTIBLE FINAL
El combustible sale de la bomba de transferencia de combustible y entra en el filtro
de combustible secundario.
Este filtro elimina partículas y contaminantes diminutos del combustible, que puede
dañar las boquillas o taponar los inyectores.
Los filtros finales están ubicados entre la bomba de transferencia y la caja de la
bomba.
BOMBA DE INYECCION
El combustible sale del filtro final y pasa a la canalización de combustible dentro de
la caja de la bomba inyectora.
Las bombas de caja miden y someten el combustible a presión .la caja está ubicada
por lo general cerca de la parte delantera del motor, ya que la bomba es impulsada
por un engranaje por el sistema de distribución.
Existe una unidad de avance de sincronización, un regulador mecánico y un control
de relación de combustible conectado a la caja.
TIPOS:
 Bomba inyección lineal
 Bomba de inyección rotativa
CAÑERIA DE ALTA PRESION
En los sistemas de bombas y tuberías, las tuberías de combustible constan de
tuberías de alta presión y boquillas
Por las tuberías de combustible de alta presión circulan cantidades adecuadas de
combustible a presión hasta las boquillas de combustible.
INYECTORES
El combustible circula por tuberías de combustible de alta presión hasta los
inyectores.los inyectores están ubicados en la culata son los encargados de
introducir a los cilindros el combustible completamente atomizado.
FUNCIONAMIENTO DE LOS INYECTORES
Los inyectores disponen de válvulas que se abren cuando la presión de combustible
es suficientemente alta. Cuando se abre la válvula, el combustible se atomiza y se
pulveriza en la cámara de combustión. Al final de la inyección, se produce una caída
rápida de presión que cierra la válvula.
CAÑERIA DE RETORNO
Se disponen de más combustible en la caja de la bomba inyectora que la que puede
usar el motor.
LA TUBERIA DE RETORNO:
1. Dirige el excesode combustible de vuelta al tanque.
2. Elimina el aire del combustible.
3. Enfría el combustible manteniendo lo enmovimiento.
El sistema de combustible no funcionara correctamente sin una tubería de
retorno de combustible.
DISPOSISTIVOS DE CORTE DE COMBUSTIBLE
Todos los sistemas de combustible disponen de métodos electrónicos o manuales
para cortar el suministro de combustible.
DISEÑO DE LA CAMARA DE COMBUSTION
El diseño de la cámara de combustión afecta la eficiencia del combustible y el
rendimiento del motor. El diseño del pistón y el método usado para inyectar
combustible en el cilindro determinan la rapidez con que el combustible se
quema por completo.
En los sistemas de bomba y tuberías, hay dos tipos de diseño de cámara de
combustión:
1. Inyección indirecta
2. Inyección directa
Los sistemas de combustible EUI solo hay un tipo básico de cámara de combustión.
Inyección directa.
INYECCION DIRECTA
En un diseño de cámara de combustión directa, el combustible se inyecta
directamente en el cilindro por el inyector.
INYECCION INDIRECTA (pre combustión)
Es un sistema de PC, el inyector inyecta combustible en una cámara de pre
combustión donde se inflama. Esto obliga el restode combustible a pasar a la
cámara principal, donde tiene lugar la combustión completa. En algunos motores,
se usan bujías de incandescencia para calentar el aire al arrancar un motor.
SISTEMA ELECTRICO
La función principal de un sistema eléctrico de motor diesel es arrancar el motor. La
función secundaria es suministrar electricidad para las luces, indicadores y
componentes eléctricos del vehículo. (Algunos de los motores más recientes de
camiones de carretera también tienen controles electrónicos de combustible.
Es interesante hacer notar que después de arrancar un motor diesel, no se necesita
más la batería para continuar andando porque, a diferencia de un motor de
gasolina, la combustión no 4 necesita un sistema de encendido.
Acumulador (batería)
Para disponer de este remanente de energía eléctrica que sirva para poner en
marcha los aparatos generadores, simplemente poder utilizar energía acumulada
para alimentar cualquier aparato del automóvil con el motor parado, hay que
transformar parte de la energía eléctrica generada por la dinamo o el alternador en
energía química, que sí puede acumular con unos dispositivos adecuados. Las pilas
que reciben el nombre de acumuladores se agrupan en un conjunto que recibe el
nombre de batería.
Tipos de acumuladores (batería)
Los elementos de una batería denominados acumuladores, al ser atravesados por
una corriente eléctrica, originan en su interior una serie de combinaciones químicas
por reacción de sus componentes.
Para conseguir esta reacción se emplean unas placas normalmente de ploma
antimonioso o de ferro-níquel sumergidas en agua acidulada, mezclada el agua
destilada con ácido sulfúrico o sosa cáustica. Los acumuladores de plomo están
compuestos por una serie de placas de plomo antimonioso dispuestas una al lado de
otra y aisladas entre sí por los separadores. Las placas se montan alternativamente
unidas a dos barras de conexión que recibirán una la corriente negativa y otra la
positiva.
La energía eléctrica en química se realiza al atravesar la corriente el electrodo de la
placa de entrada de corriente continua y combinar el plomo con el oxígeno del aire,
formándose óxido de plomo al mismo tiempo que el agua acidulada, compuesta por
peróxido de plomo y ácido sulfúrico, se transforma en bióxido de plomo, sulfato de
plomo y agua.
1. Orificio de llenado
2. Borne positivo
3. Tapa de plástico
4. Polo negativo
5. Tapa de la batería
6. Cuerpo
7. Electrolito
8. Puente de empalme de un
grupo de placas
9. Separadores
10. Cámaras de decantación
11. Placas negativas
El peróxido de plomo tiene un color negruzco y se deposita entre las rejillas del
electrodo positivo; el plomo, que tiene un color gris claro, se deposita en el
electrodo negativo, y al ácido sulfúrico permanece mezclado con el agua de
electrolito.
Los acumuladores de ferro-níquel se diferencian de los de plomo en que las
placas son de acero niquelado, el electrolito está compuesto por sosa cáustica y
los electrodos, tanto el positivo como el negativo, contienen mezclas activas.
Partes de acumulador (batería)
Los principales elementos de la batería son:
 Los depósitos
 Las placas
 Los separadores
 El electrolito
 Las conexiones.
Sistema de arranque
Con la incorporación del motor eléctrico de arranque se han superado la
incomodidad, las dificultades y la peligrosidad de la maniobra de arranque del
motor. En la actualidad todos los automóviles llevan incorporado el motor
eléctrico de arranque, que ofrece unas prestaciones extraordinarias. El circuito
eléctrico de arranque consta de batería, interruptor de arranque, conmutador y
motor.-
Motor de arranque
El motor de arranque es un motor eléctrico que tiene la función de mover el
motor térmico del vehículo hasta que éste se pone en marcha por sus propios
medios (explosiones en las cámaras de combustión en el interior de los
cilindros).
El motor de arranque consta de dos elementos diferenciados:
- El motor propiamente dicho que es un motor eléctrico ("motor serie" cuya
particularidad es que tiene un elevado par de arranque).
- Relé de arranque: tiene dos funciones, como un relé normal, es decir para
conectar y desconectar un circuito eléctrico. También tiene la misión de
desplazar el piñón de arranque para que este engrane con la corona del volante
de inercia del motor térmico y así transmitir el movimiento del motor de
arranque al motor térmico.
En la figura vemos el circuito de arranque con todos sus elementos.
La llave de contacto da la orden de arranque poniendo bajo tensión el relé de
arranque.
En la figura vemos el circuito de arranque con todos sus elementos.
La llave de contacto da la orden de arranque poniendo bajo tensión el relé de
arranque.
Averías:
Antes de desmontar el motor de arranque del vehículo tendremos que
asegurarnos de que el circuito de alimentación del mismo así como la batería
están en perfectoestado, comprobando la carga de la batería y el buen contacto
de los bornes de la batería, los bornes del motor con los terminales de los cables
que forman el circuito de arranque.
En el motor de arranque las averías que mas se dan son las causadas por las
escobillas. Estos elementos están sometidas a un fuerte desgaste debido a su
rozamiento con el colector por lo que el vehículo cuando tiene muchos km: 100,
150, 200.000 km. esta avería se da con frecuencia. Las escobillas desgastadas se
cambian por unas nuevas y solucionado el problema.
Otras averías podrían ser las provocadas por el relé de arranque, causadas por el
corte de una de sus bobinas. Se podrá cambiar solo el relé de arranque por otro
igual, ya que este elemento esta montado separado del motor.
Pero en la mayoría de los casos si falla el motor de arranque, se sustituye por
otro de segunda mano (a excepción si el fallo viene provocado por el desgaste de
las escobillas).
Comprobación del motor de arranque
Desmontando el motor de arranque del vehículo podemos verificar la posible
avería fácilmente. Primero habría que determinar que elemento falla: el motor o
el relé.
El motor se comprueba fácilmente. si falla: conectando el borne de + de la
batería al conductor (A) que en este caso esta desmontado del borne inferior (C)
de relé y el borne - de la batería se conecta a la carcasa del motor (D) (en
cualquier parte metálica del motor). Con esta conexión si el motor esta bien
tendrá que funcionar, sino funciona, ya podemos descartar que sea fallo del relé
de arranque.
El relé se comprueba de forma efectiva:
conectando el borne + de la batería a la conexión
(B) del relé (la conexión B es el borne 50 que
recibe tensión directamente de la llave de
contacto durante unos segundos hasta que
arranca el motor térmico. del vehículo). El borne
- de la batería se conecta a (D) y también al borne
(C) del relé, comprobaremos como el núcleo de
relé se desplaza y saca el piñón de engrane (una
vez que comprobamos el desplazamiento del
núcleo hay que desconectar el borne - de batería a
(C) ya que si no podríamos quemar una de las
bobinas del relé), esto significa que el relé esta
bien de lo contrario estaría estropeado.
Para comprobar el funcionamiento del conjunto
motor-relé conectaremos primero (A) con (C) y
después conectaremos el borne + de batería con el
borne superior (E) y borne (B) o borne 50 del relé.
El borne - de la batería se conecta con la carcasa
del motor (masa). Cuando este montado el circuito,
el motor de arranque funcionara. Para estar seguro
de su perfectoestado conectaremos un
amperímetro que nos dará una medida de
intensidad que deberá ser igual a la preconizada
por el fabricante para un funcionamiento del motor
en vació.
Interruptor de puesta en marcha
En otros automóviles se independiza de las otras prestaciones y se configura en
un pulsador, que situado asimismo en el tablero, al presionarlo cierra el circuito,
enviando la corriente al solenoide o al motor de arranque.
SISTEMA DE CARGA O GENERACION DE VOLTAJE
Comprobaciones en el alternador
Antes de comprobar cada elemento del alternador de forma individual, deberá
efectuarse una limpieza de los mismos, eliminando la grasa, polvo y barro sin
usar disolventes simplemente frotándolo con un trapo. Durante el desmontaje
se miraran que no existen roturas, deformaciones ni desgastes excesivos.
Antes de proceder a desmontar el alternador, primerohay que
sacar las escobillas para facilitar el trabajo e impedir el
deterioro de algún elemento.
Comprobación del rotor
1.- Comprobar la ausencia de grietas en el eje y en las masas polares, así como la
ausencia de puntos de oxidación en los mismos.
2.- Las muñequillas de apoyo del eje sobre los rodamientos deben ofrecer buen
aspecto y no presentar señales de excesivodesgaste en las mismas.
3.- Limpiar los anillos rozantes con un trapo impregnado en alcohol, debiendo
presentar una superficie lisa y brillante. En caso de aparecer señales de chispeo,
rugosidad o excesivodesgaste, deberán ser repasados en un torno.
4.- Por medio de un ohmetro, comprobar la resistencia de la bobina inductora,
aplicando las puntas de prueba sobre los anillos rozantes y nos tendrá que dar
un valor igual al preconizado por el fabricante (como valor orientativo de de 4 a
5 ohmios). También se mide el aislamiento de la bobina inductora con respecto
a masa es decir con respectoal eje para ello se aplica una de las puntas del
ohmetro sobre uno de los anillos rozantes y la otra punta sobre el eje del rotor
nos tendrá que dar una medida de resistencia infinita.
- Si el valor dela resistencia obtenida esta por debajo del valor especificado por
el fabricante, indica que existe un cortocircuito entre espiras.
- Si la resistencia es elevada, indica alguna conexión defectuosa de la bobina con
los anillos rozantes.
- Si el ohmetro no indica lectura alguna (resistencia infinita), significa que la
bobina estacortada.
De darse cualquiera de estas anomalías, es conveniente cambiar el rotor
completo ya que cualquier operación en el mismo es contraproducente para el
buen funcionamiento de la maquina.
Comprobación del estator
1.- Comprobar que los arrollamientos situados en el estator se encuentran en
buen estado, sin deformaciones y sin deterioro en el aislamiento.
2.- Por medio de un ohmetro comprobar el aislamiento entre cada una de las
fases (bobinas) y masa (carcasa).
3.- Por medio de un ohmetro medir la resistencia que hay entre cada una de las
fases teniendo que dar una medida igual a la preconizada por el fabricante
(teniendo que dar un valor orientativo de 0,2 a 0,35 ohmios) según el tipo de
conexionado del arrollamiento (estrella - triángulo). Las medidas deben de ser
iguales entre las fases no debiendo de dar una resistencia infinita estoindicaría
que el bobinado esta cortado.
Comprobación del puente
rectificador
En la mayoría de los alternadores,
el equipo rectificador esta formada
por una placa soporte, en cuyo
interior se encuentran montados
seis o nueve diodos, unidos y
formando un puente rectificador
hexadiodo o nanodiodo.
Utilizándose para su comprobación
un multimetro o óhmetro para
comprobar los diodos, debiendo
estar el puente rectificador
desconectado del estator. Para la
comprobación de los diodos se
tiene en cuenta la característica
constructiva de los mismos y es que
según se polaricen dejan pasar la
corriente o no la dejen pasar.
En diodos de cátodo base: conectar la punta
de pruebas negativa del multimetro en la placa
soporte y la punta de pruebas positiva a cada
uno de los terminales aislados de los diodos, nos
tendrá que mostrar el multimetro una medida de
resistencia muy pequeña o próxima a cero esto
indica que el diodo conduce (deja pasar la
corriente eléctrica) en caso contrario si da una
resistencia alta o infinita indica que el diodo esta
perforado..
En diodos de ánodo base: conectar la punta de pruebas del multimetro
negativa al soporte y la punta positiva a cada uno de los terminales aislados de
los diodos. En esta situación el multimetro nos tendrá que dar una resistencia
muy alta o infinita (el diodo no deja pasar la corriente), en caso contrario indica
que el diodo esta cortocircuitado.
Si se invierten las conexiones punta positiva en la placa soporte y punta negativa
en los terminales aislados de los diodos. En esta situación el multimetro tendrá
que dar una resistencia muy pequeña o próxima a cero (el diodo deja pasar la
corriente) en caso contrario indica que el diodo esta perforado.
Si después de hacer las comprobaciones sabemos que un diodo esta perforado o
cortocircuitado, lo reemplazaremos por otro en caso de que se pueda
desmontar, sino es así cambiaremos la placa soporte entera.
Comprobación de los diodos montados en el puente rectificador
Puente rectificador hexadiodo:
- Conectar la punta de pruebas positiva de multimetro al borne de conexión de
masa del puente y la punta negativa a los bornes de conexión de las bobinas del
estator. En cada una de las pruebas la resistencia medida debe ser próxima a
cero en caso contrario indica que el diodo esta perforado.
- Conectar ahora para comprobar los otros tres diodos, la punta de pruebas
positiva a cada una de las conexiones de las bobinas del inducido y conectar la
punta de pruebas negativa en el borne positivo de salida de corriente. En cada
una de las pruebas la resistencia medida debe ser próxima a cero en caso
contrario indica que el diodo esta perforado.
- Realizar nuevamente las dos comprobaciones anteriores pero invirtiendo las
puntas de prueba, con lo cual en ambos casos el multimetro nos tendrá que dar
un valor de resistencia muy alto o infinito sino es asi indica que el diodo en
cuestión esta cortocircuitado.
En caso de haber algún diodo cortocircuitado o
perforado debe sustituirse el puente completo.
Puente rectificador nanodiodo:
En estos puentes, además de
efectuar las pruebas
correspondientes a su equipo
hexadiodo vistas anteriormente,
deberá comprobarse el conjunto de
los diodos auxiliares.
- Conectar la punta de pruebas
positiva a las conexiones donde se
conectan las bobinas del estator y la
punta de pruebas negativa a la
salida común de los diodos
auxiliares. El multimetro nos tendrá
que indicar una medida próxima a
cero en caso contrario indica que el
diodo estaperforado.
- Invertir las conexiones hechas
anteriormente y comprobar que el
multimetro indica una resistencia
muy alta o infinita, sino es así,
indica que el diodo esta
cortocircuitado.
En caso de haber algún
diodo cortocircuitadoo
perforado debe sustituirse
el puente completo.
En las figuras de abajo tenemos otro tipo de puente rectificador más moderno
Comprobación de las escobillas
- Comprobar que las escobillas se deslizan
suavemente en su alojamiento del soporte
y que el cable de toma de corriente noesta
roto o desprendido de la escobilla.
- Comprobar que las escobillas asientan
perfectamente sobre los anillos rozantes y
que su longitud es superior a 10 mm; de
ser inferior a esta longitud, cambiar el
conjunto soporte con escobillas.
- Con un multimetro, comprobar la
continuidad entre el borne eléctrico del
porta escobillas y la escobilla, y además el
aislamiento entre ambas con respecto a
masa.
A tener en cuenta antes de montar y desmontar el
alternador en la maquina
- Al montar el alternador en el maquina, tener en cuenta su polaridad antesde
conexionarlo, ya que, si se invierte la polaridad en la batería, los diodos
pueden resultar dañados.
- El alternador no debe funcionar nunca en vació, o sea, a circuito abierto.
- Antes de desmontar el alternador del vehículo, para su comprobación o
reparación, deberá desconectarse la batería.
Comprobación y ajuste del regulador
Los reguladores de tensión electromagnéticos son los únicos que pueden ser
sometidos a revisión y ajuste, por el contrario los reguladores electrónicos no
tienen reparación, si se está seguro que es el culpable de la avería, se tendrá que
sustituirse por uno nuevo.
En los reguladores de tensión electromagnéticos antes de desmontar la tapa,
limpiar exteriormente el aparato, a fin de que no se introduzca suciedad en el
interior del mismo, desmontar la tapa y efectuar las siguientes comprobaciones:
- Comprobar que las resistencias, bobinas y conexiones no están rotas ni
deformadas.
- Comprobar que los contactos no están sucios, rotos, ni pegados, cerciorándose
de que no existe ningún elemento extrañoque impida el cierre de los contactos.
Reglaje y tarado del regulador
Con los contactos cerrados y por medio de una galga de espesores, comprobar el
entrehierro entre la parte superior del núcleo de la bobina y el ancora cuyo valor
debe coincidir con los datos dados por el fabricante (de 0,9 a 1 mm).
Si el valor no fuera correcto deformar la "lengueta soporte del muelle", hacia
arriba o hacia abajo hasta hacer coincidir la cota del entrehierroindicada.
SISTEMA DE PRECALENTAMIENTO
La comprobación y sustitución de las bujías de
incandescencia (calentadores) en los motores
Diesel es una operación muy sencilla que
podemos realizar nosotros mismos, la única
dificultad que podemos encontrar es la que
supone la ubicación de las bujías en el motor, que
en ocasiones se encuentran en lugares de difícil
acceso.
El procedimiento a seguir para la comprobación y sustitución de las
bujías de incandescencia es el siguiente:
o Desconectar el borne negativo de la batería por seguridad paraevitar
cortocircuitos.
o Desconectar los cables que van a cada uno de los calentadores, para ello
aflojar el tornillo pequeño que sujeta el terminal del cable al calentador.
o Podemos comprobar que los calentadores funcionan correctamente sin
desenroscarlos de la culata, para ello utilizaremos un milímetro.
o Una vez quitado los cables limpiar bien alrededor de los calentadores
(donde van roscados a la culata) para que no penetre suciedad dentro del
motor una vez quitado el calentador. Después echar un poco de afloja
todo (aceite) para que penetre un poco en la rosca y sea más fácil
desenroscar el calentador.
o Ahora viene la parte más delicada, para ello tienes que usar una llave fija,
acodada o una llave para bujías que se ajuste a la tuerca labrada en el
calentador, desenroscar el calentador como si fuera un tornillo es decir
aflojando hacia la izquierda.
o Cada vez que quitas un calentador inmediatamente colocas el nuevopara
que no entre suciedad dentro del motor.
o Por último vuelves a colocar todos los terminales eléctricos (cableado) en
los calentadores.
SISTEMA HIDRAULICO
 Tanque
 colador
 Filtro
 Bomba hidráulica
 Válvulas de alivio, derivación,
presión
 Cañerías , mangueras y
conectores
 Válvula de control
 acumulador
 Cilindro hidráulico
 Enfriador de aceite
TANQUES HIDRAULICOS:
FUNCIONES DE LOS TANQUES HIDRAULICOS
El principal objetivo de los tanques hidráulicos es garantizar que el sistema
hidráulico tenga siempre un amplio suministro de aceite.
Los tanques también se utilizan para otros fines: las paredes de los tanques
disipan el calor que se acumula en el aceite hidráulico, y los deflectores de los
tanques ayudan a separar el aire y la condensación del aceite, de donde se pueda
extraer.
TIPOS DE TANQUES HIDRAULICOS
En los sistemas hidráulicos móviles se utilizan dos tipos de tanques:
o Tanques ventilados.- son los que tienen respiradero, permitiendo que
haya compensación de presión cuando se produce cambios en los niveles
de aceite y de temperatura.
o Tanques presurizados.- están sellados de la atmosfera, evitando que
penetre en ellos la suciedad y la humedad. La presión interna también
empuja el aceite hacia la bomba, evitando cavitación de la misma.
Algunos tanques presurizados tiene bombas de aire externa que
presurizan el tanque, otros utilizan la presión que se genera
naturalmente a medida que se calienta el fluido hidráulico.
COMPONENTES DEL TANQUE HIDRAULICO.
En los tanques hidráulicos podemos encontrar los siguientes elementos:
1. Tubo de llenado
2. Filtros internos
3. Mirilla
4. Tubería de retorno
5. Tapón de drenaje
6. Salida de la bomba
7. Plancha deflectora
8. Válvula hidráulica de alivio
9. Respiradero
Tubo de llenado
El tubo de llenado es el punto de entrada para añadir aceite. La tapa evita que los
contaminantes entren en el tanque por el tubo de llenado. La rejilla elimina los
contaminantes del aceite a medida que el aceite entre en el tubo de llenado.
Filtros internos
Muchos tanques tienen filtros internos que limpian el aceite de retorno.
Indicador de mirilla
La mirilla permite inspeccionar visualmente el nivel del aceite actual que tiene el
tanque asi como los niveles máximos y mínimos de aceite.
Tubería de retorno
La tubería de retorno devuelve al tanque el aceite procedente del sistema.
Tapón de drenaje
El tapón de drenaje puede quitarse para drenar el aceite. Puede ser magnetico
para atraer y ayudar a eliminar las partículas de metal que contaminan el aceite.
Salida de la bomba.
La salida de la bomba es un pasaje de flujo de aceite que va desde el tanque a la
bomba.
Plancha deflectora
Las planchas deflectoras separan las zonas de retorno del tanque y dirigen el flujo
de aceite en el tanque. Los deflectores aumentan el tiempo que el aceite
permanece en el tanque, permitiendo que los contaminantes se asienten, que se
evapore el agua y se separe el aire del aceite.
Además, los deflectores reducen las salpicaduras de aceite dentro del tanque
ocasionadas por el movimiento de la maquina. La plancha deflectora de retorno
evita que el aceite de retorno agite el aceite que se encuentra en el tanque.
Válvula de desconexión de alivio
La válvula hidráulica de alivio se utiliza en los tanques presurizados, a medida
que le aceite se calienta, la presión aumenta y la válvula se abre, evitando que el
exceso de presión rompa el tanque. A medida que el aire se enfría y la presión
desciende, la válvula se abre para evitar que el vacio resultante desplome el
tanque.
Respiradero
El respiradero permite la entrada y salida de aire de los tanques ventilados. Tiene
un filtro para evitar que la suciedad penetre y está situado más arriba del nivel de
aceite del tanque.
LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS PARA TANQUES
El fallo de un tanque hidráulico es raroy por lo general es causado por daños
externos. Las opciones de reparación son, por lo general, obvias y fáciles.
FILTROS
FUNCIONES DE LOS FILTROS
Los filtros mantienen el aceite hidráulico limpio
eliminando los contaminantes que pueden
dañar las piezas de los componentes. A medida
que le aceite pasa por el elemento del filtro, los
contaminantes quedan atrapados. El aceite
continua por el sistema.
El elemento o malla se clasifica en micrones,
según el tamaño de las perforaciones, de
acuerdo con su capacidad de atrapar partículas.
Cuanto más pequeño sea el tamaño de las
perforaciones, más pequeñas serán las partículas que podrá atrapar.
DISEÑO DEL FILTRO
Existes básicamente dos tipos de filtros de aceite. 1. Los de superficie y 2. Los de
profundidad. Tal como el nombre lo indica, los filtros de superficie recogen los
contaminantes en la superficie del elemento del filtro o malla. Los filtros de
profundidad recogen los contaminantes de diferentes tamaños a diferentes
niveles dentro del elemento.
CLASIFICACION DE LOS FILTROS
Los filtros de aceite pueden clasificarse con uno de estos tres diseños:
Filtro de tubo.- El elemento de filtro va dentro de la caja.
Filtro Enrroscable.- filtro y caja de una sola pieza. (Similar al filtro de aceite
de los automóviles).
Malla o screen.- Malla metálica que recoge los contaminantes de aceite de
gran tamaño antes de que penetren en el sistema.
UBICACIÓN DEL FILTRO.
Un sistema hidráulico puede requerir barios filtros, cada uno con su propio
propósito y ubicación.
a. Filtro presurizado.- el filtro presurizado evita que las partículas finas
contaminantes penetren en la válvulas y los accionadores y puede ser un
filtro del tipo de superficie o del tipo de tubo de profundidad.
b. Filtro de succión.- el filtro de succión evita que los contaminantes de
gran tamaño penetren en las bombas y demás componentes. Hay muy
poca caída de presión entre la entrada y la salida. Para evitar la cavitación
de la bomba. Los filtros de succión por lo general son filtros desuperficie.
c. Filtro de drenaje de la caja del motor o de la bomba.- Elimina los
residuos que se producen con el desgaste o falla de un motor o bomba es
un filtro de baja presión y poco volumen y puede ser del tipo tubo o
enroscable.
d. Filtro de retorno.- el filtro de retorno elimina los contaminantes que
entran en el sistema durante la operación, evitando que penetren en el
tanque. Es un filtro de superficie.
VALVULA DE DERIVACION
La mayoría de los filtros de tubo y enroscable
están equipados con válvulas de derivación de
filtros para garantizar que el flujo del sistema
nunca quede boqueado. Hay dos situaciones
que puede ocasionar dicho bloqueo:
Pueda que el aceite frio sea demasiado
espeso para pasar por el filtro. Cualquiera de
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las dos situaciones puede afectar el rendimiento del sistema u ocasionar daños a
los componentes.
La válvula de derivación por lo general es una válvula de contrapunto accionada
por el resorte. A medida que disminuye el caudal que pasa por el filtro debido a
los taponamientos o a que el aceite sea espesa o enfría, disminuye la presión en el
lado de la entrada.
Cuando la diferencia de presión llega a un límite predeterminado, llamado
presión de apertura, la válvula de contrapunto se abre, permitiendo que el aceite
se desvíe sin pasar por el elemento. El aceite derivado no está filtrado, y se debe
de dar servicio al filtro lo antes posible. En el caso del aceite frio, la válvula de
derivación se cerrara tan pronto como se caliente el aceite.
LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS PARA FILTROS
Los filtros de aceite son artículos de mantenimiento. Diseñados para que se les de
servicio o sean reemplazados periódicamente.
1. Como fallan los filtros?
En cada una de estas situaciones, el aceite contaminado se desvia y no
pasa por el filtro.
 Los filtros se taponan.
 Los filtros se deforman y estropean.
 El filtro no asienta bien.
2. Porque fallan los filtros?
 No se presta atención a los intervalos de servicio delfiltro.
 Daños externos
 Instalación incorrecta
 Contaminantes raros
 Falla de componentes.
3. Indicadores defallas
 Aceite sucio
 Desgaste acelerado de los componentes de las válvulas
 Bomba con ruido
 Alarma de válvula de derivación.
4. Opciones de servicio
 Siga las recomendaciones de intervalos de servicio para su
máquina.
 Utilice siempre los filtros apropiados de CATERPILLAR.
 Drene el aceite contaminado y reemplazar por aceite y filtros
limpios.
BOMBAS Y MOTORES HIDRAULICOS
FUNCIONES
Las bombas hidráulicas convierten la energía mecánica en energía hidráulica en
forma de flujo de fluido. Cuando el fluido hidráulico encuentra alguna resistencia,
se crea presión.
TIPOS DE BOMBAS
Existen varias clasificaciones de las bombas hidráulica, de acuerdo a estas, las
bombas pueden ser:
 De caudal positivo.- Son las bombas que siempre generan flujo cuando
están funcionando. La mayoría de las bombas que se utilizan en las
maquinas CATERPILLAR son de este tipo.
 De caudal fijo (desplazamiento fijo).- Son las que mueven un
volumen constante o fijo de fluido en cada revolución de la bomba
 De caudal variable (desplazamiento variable).- pueden ajustar el
volumen de fluido que se impele durante cada revolución de la bomba.
 Bidireccionales.-Son reversibles y pueden accionarse en cualquier
sentido.
 De presión compensada.- son bombas de caudal variable equipadas
con un dispositivo de control que ajusta la salida de la bomba para
mantener la presión deseada en elsistema.
Se debe considerar que una bomba hidráulica tiene compensación de presión de
tres formas:
 Una bomba que está equipada con una válvula compensadora de presión
para limitar la presión máxima del sistema.
 Una bomba que varía el flujo de salida para mantener un diferencial de
presión determinado. Se utiliza servo – válvulas ocarretes de margen para
evitar la señal a la bomba.
 Una bomba que mantiene un régimen de flujo “caudal” determinado aun
cuando aumenta la presión de carga.
DESPLAZAMIENTO DE LA BOMBA
El desplazamiento de la bomba se calcula midiendo el volumen de fluido movido
durante una revolución completa de la bomba
CAUDAL DE LA BOMBA
El caudal de la bomba se calcula midiendo el volumen de fluido movido durante
un tiempo determinado. Se expresa en galones por minuto o en litros por minuto
(gal/min o l/min).
TIPOS DE BOMBAS
BOMBAS DE ENGRANAJES
Las bombas de engranajes son bombas de caudal positivo y fijo. Su
diseño simple, de recia construcción, las hacen útiles en una amplia
gama de aplicaciones.
a. Componentes.
Los componentes de una bomba de engranajes se identifican en
la siguiente ilustración.
I. Sellos
II. Plancha de presión
III. Engranaje loco
IV. Engranaje de impulsión
V. Caja.
b. Operación de las bombas de engranajes.
Un eje de impulsión hace girar el engranaje impulsor, el cual
hace girar el engranaje loco. A medida que gira los engranajes,
los dientes del engranaje forman un sello contra la caja. El aceite
entra por las lumbreras de entrada quedandoatrapado entre los
dientes y la caja, y es impulsado y obligado a salir por una
lumbrera de salida.
BOMBAS DE PALETAS
Las bombas de paletas son bombas de caudal positivo y fijo. Estas
bombas de larga duración y suave funcionamiento son de usofrecuente.
a. Componentes de una bomba depaletas
I. Caja del extremo
II. Plancha flexible
III. Anillo excéntrico
IV. Rotor
V. Paletas
VI. Sellos
VII. Caja del extremo.
b. Funcionamiento de la bomba depaletas
Un eje de impulsión gira el rotor. El aceite penetra en la
cámara creada entre las paletas y la caja, y es impulsado
hacia la lumbrera de salida. La bomba se paletas y la caja,
y es impulsado hacia la lumbrera de salida. La bomba de
paletas consiste en: un anillo de leva, paletas y rotor
ranurado.
c. Tipos de bombas de paletas
La mayoría de las bombas de paletas CATERPILLAR son
bombas balanceadas con un par de lumbreras de entrada
y un par de salidas. Las lumbreras de cada par están
ubicadas en lados opuestos.
La fuerza centrifuga, los resortes o la alta presión de
aceite empujan las paletas se ajusten automáticamente
según el desgaste.
BOMBAS DE PISTONES
Las bombas de pistones pueden ser de caudal fijo o variable, según su
diseño. Estás bombas versátiles y eficiente se utilizan frecuentemente en
los sistemas hidráulicos de detección de carga y presión compensada.
a. Compontes de la bomba de pistones
I. Eje impulsor
II. Tambor de cilindros
III. Placa de lumbreras
IV. Pistones
V. Retenes
VI. Placa de retracción
VII. Plato basculante
b. Operación de la bomba depistones
El eje impulsor está conectado al tambor de cilindros. A
medida que gira, los pistones, que están conectados al plato
basculante, suben y bajan en los cilindros
A medida que el pistón se retrae, hace penetrar aceite en el
cilindro por la lumbrera de entrada y luego lo expulsa en la
carrera descendente por la lumbrera de salida.
El caudal de aceite impulsado depende del ángulo del plato
basculante. Cuando el plato basculante está situado en un
ángulo máximo, habrá el máximo caudal.
c. Tipos de bombas de pistones.
Las bombas de pistones también pueden ser de caudal fijo.
En este tipo de bombas se tiene un ángulo fijo del conjunto
del tambor y pistones con respecto al eje de impulsión.
MOTORES HIDRAULICOS
Los motores hidráulicos son accionadores que convierten la energía hidráulica en
energía mecánica en forma de movimiento y fuerza giratoria. Se utilizan en las
maquinas CATERPILLAR para impulsar cadenas, ruedas e implementos.
Funcionamiento de un motor hidráulico.
Los motores hidráulicos son casi idénticos a las bombas hidráulicas. Esto se aplica
a los motores de engranajes. De paletas y de pistones. La diferencia principal
consiste en que el aceite a alta presión entra en el motor, haciendo girar a los
componentes internos. El aceite luego sale del motor a baja presión y regresa al
tanque. Cuando el motor esta funcionando hacia adelante, los componentes
internos giran en la misma dirección.
SISTEMA DE MANDO HIDROSTATICO
La mayoría de los sistemas hidrostáticos de impulsión de las maquinas
CATERPILLAR son sistemas de circuito cerrado. Esto significa que el aceite que
regresa del motor fluye directamente de nuevo hacia la entrada de la bomba. Se
utiliza una bomba de carga para llenar el sistema en el momento del arranque y
llenar el aceite que se pierde debido a las fugas en el sistema.
LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS Y ATENCION
TECNICA PARA BOMBAS Y MOTORES.
El rendimiento y la vida útil de las bombas hidráulicas pueden verse afectadas
por una serie de condiciones de operación.
1. Como fallan las bombas y motores?
 Fugas
 Desgaste
 Componentes rotos o averiados
2. Porque fallan las bombas y los motores?
 Cavitación
 Aeración
 Contaminación
 Fluido inadecuado
 Exceso de calor/presión.
 Desgaste normal
CAVITACION
Cuando una bomba o un motor no reciben aceite o recibe muy poco aceite,
se forma cavidades de vapor que se desintegran en la bomba. Estoocasiona
implosiones que desgastan los componentes internos de la bomba o del
motor. Además los componentes se rayan debido a la falta de lubricación.
SINTOMAS DE CAVITACION
Los síntomas de cavitación son:
 Traqueteopeculiar
 Operación defectuosa del implemento
 Acumulación de calor en la bomba (pintura de la bomba se
quema)
CAUSAS DE CAVITACION
 Tuberías de entrada restringida (ejm. Filtro taponado)
 Exceso de velocidad
 Bajo nivel de aceite
 Viscosidad de aceite demasiado alta.
 Falla de presurización del tanque.
 Cambios no autorizados en el sistema y/opiezas de inferior
calidad.
AERACION
La aeración consiste en el proceso de atrapar el aire que se encuentra en el
aceite, lo que es ocasionado por las fugas de aire en el sistema. Las
burbujas explotan cuando entran en la bomba o en el motor, causando el
desgaste de los componentes internos.
SINTOMAS DE AERACION
 Ruido en la bomba o en el motor
 Operación errátil del implemento
 Acumulación de calor en la bomba o en el motor.
 Los controles del implemento están muy suaves.
 Aceite espumoso.
CONTAMINACION DE ACEITE
Las bombas y los motores son susceptibles a los daños ocasionados por la
suciedad, el agua y otros contaminantes abrasivos.
CAUSAS DE LA CONTAMINACION
 Mantenimiento deficiente.
 Conexiones flojas en las tuberías.
 Sellos dañados
 Hábitos de trabajo descuidados (dejar el tanque destapado,
permitir que contaminantes entren en el tanque al restablecer
aceite, dejar el tanque sin la tapa de ventilación).
VISCOSIDAD DEL FLUIDO
Es importante utilizar aceite con la viscosidad apropiada. A continuación
se describe algunos problemas que puedan ocurrir si se utiliza un tipo de
fluido incorrecto:
Fluido insuficientemente viscoso:
 Aumento de fugas internas y externas
 Patinaje de la bomba o del motor
 Exceso de desgaste de los componentes debido a lubricación
inadecuada.
 Reducción de la presión del sistema.
 Los controles del implemento están muy suaves.
Fluido demasiado espeso:
 Aumento de fricción interna.
 Aumento de la temperatura con la resultante acumulación de
residuos lodosos.
 Operación lenta y errática.
 Se requiere más potencia para la operación
VALVULAS HIDRAULICAS
FUNCION DE LAS VALVULAS HIDRAULICAS
Son aquellas que se utilizan para regular las condiciones del flujo de aceite, tales
como caudal, presión y dirección. Todos los sistemas hidráulicos utilizan válvulas
para accionar los cilindros y los motores y para controlar otros requisitos de
caudal de fluido y presión del sistema. Estas válvulas pueden ser componentes
individuales, agrupados dentro de una sola caja, o apilados en bancos de válvulas.
TIPOS DE VALVULAS
Se puede agrupar en tres categorías:
 Válvula de control de dirección.- Controlan el recorrido del flujo por
el sistema. Proporciona el medio principal para controlar la operación de
los accionadores y otros componentes dirigiendo el caudal de aceite al
circuito deseado. Hay tres tipos de válvulas determine la dirección y
cantidad de flujo de aceite estas válvulas generalmente tienen tres o más
posiciones.
 Válvula de control de flujo.- Controlan la velocidad de flujo (caudal)
por un circuito. Se utiliza a menudo para regular la velocidad del
accionador, o para dividir el flujo entre 2 o más circuitos. Puede ser una
válvula de compuerta sencilla o diferentes dispositivos dinámicas de
válvulas accionadas por resorte, en si permite predeterminar el caudal
máximo de aceite que puede penetrar en un circuito, desviando el exceso
de aceite hacia otro circuito, o enviándolo de retorno al tanque. Consta de
un orificio restrictor, una válvula de descarga y un resorte ligero. Esta
válvula puede controlar el flujo con un alto grado de precisión. El orificio
restrictor está diseñado para dejar pasar un caudal determinado a una
presión diferencial determinada.
 Válvula de control de presión.- Limitan la presión máxima dentrode
un circuito o mantienen una diferencia de presión deseada entre dos
circuitos.
a. Válvula de alivio de presión.
Se utiliza para limitar la presión máxima del sistema o del circuito y
proteger los componentes del exceso de presión. Si la presión
sobrepasa un nivel determinado, se abre la válvula de alivio,
descargando aceite al tanque.
LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS Y ATENCION
TECNICA PARA LAS VALVULAS.
El rendimiento adecuado de cualquier sistema hidráulico depende de válvulas
que funcionen correctamente.
1. Como fallan lasválvulas?
 Fugas internas y externas.
 Roturas
 Desgaste y fatiga normales.
 Atascamiento
2. Porque fallan lasválvulas?
 La contaminación hace que las válvulas se atasquen, tapona los
orificios restrictores y ocasiona desgastes abrasivos entre las piezas
de las válvulas.
 El calor hace que las válvulas se atasquen debido a la acumulación
de barniz y que se produzca fallas por fatiga en los resortes.
 Desgastes normal.
ACUMULADORES
FUNCIONES DE LOS ACUMULADORES
Los acumuladores son recipientes que almacenan el aceite hidráulico a presión.
Se utilizan en una serie de aplicaciones en los productos CATERPILLAR. El
depósito de aceite y presión que contiene los acumuladores los sistemas
hidráulicos móviles.
1. Compensa las variaciones de flujo
2. Mantiene una presión constante
3. Absorbe los impactos
4. Proporciona presión y flujo de emergencia.
Compensación de variaciones de flujo
En algunos sistemas, a veces la demanda de flujo puede sobrepasar las
capacidades de los tanques y las bombas. En estos casos, el acumulador puede
suministrar provisoriamente el caudal necesario. Cuando la operación regresa a
la normalidad, el acumulador se vuelve llenar de aceite.
Mantiene la presión constante
Los acumuladores compensan las variaciones de presión que se producen en el
sistema suministrando presión adicional y absorbiendo el exceso de presión,
según se requiera.
Amortiguación
Los cambios repentinos de carga pueden ocasionar sobrecarga de presión en el
sistema. El acumulador funciona como un amortiguador recibiendo el aceite de
la sobrecarga y dejándolo salir una vez pasada la sobrecarga.
Proporciona presión y flujo de emergencia.
Si el motor pierde potencia, el acumulador puede suministrar presión y flujo
hidráulico al sistema durante un periodo de tiempo limitado.
TIPOS DE ACUMULADORES
1. Acumuladorcontrapesado
El acumulador contrapesado es el tipo de acumulador más antiguo.
Consta de un cilindro, pistón, empaquetadura o sellos y una pesa.
A medida que la presión del sistema aumenta, el cilindro se llena de aceite,
el pistón y la pesa son empujados hacia arriba. A medida que la presión del
sistema disminuye, la esfuerza al pistón a que descienda, haciendo que le
aceite regrese al sistema.
2. Acumulador de resorte
El acumulador de resorte consta de un resorte, un pistón y un cilindro. A
medida que la presión del sistema aumenta, el cilindro se llena de aceite,
haciendo que le pistón suba y comprima el resorte.
Cuando la presión del sistema disminuye, el resorte se descomprime,
haciendo que el aceite regrese al sistema. Los acumuladores de resorte se
utilizan raras veces en sistemas hidráulicos móviles.
3. Acumulador cargado por gas
El acumulador cargado con gas es el tipo de acumulador que más se utiliza
en las maquinas CATERPILLAR, consta de un cilindro, un pistón o
cámara de aire y una válvula de carga.
El aceite que entra en el cilindro empuja comprimiendo el gas. A medida
que la presión disminuye, el gas se expande, haciendo que el aceite salga.
El acumulador cargadocon gas es versátil, potente y exacto, pero requiere
un mantenimiento cuidadoso.
Además, pueden absorber eventuales sobrecargas del sistema.
LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS PARA
ACUMULADORES.
Los acumuladores requieren un mantenimiento cuidadoso y periódico para
garantizar un funcionamiento adecuado.
Como fallan losacumuladores?
 Fuga de gas o aceite internas o externas.
 Ruptura de la cámara de aceite
 Daño externo
 Resorte rotos o débiles
Porque fallan los acumuladores?
 Instalación incorrecta
 Demasiada / poca carga.
 Falla de sello del pistón
 Falla de la válvula de carga
 Indicadores deavería
 Respuesta lenta o errática del implemento.
 Fuga visibles.
 Incapacidad de absorber impactos.
 Funcionamiento deficiente.
 Opciones de atencióntécnica
 Reemplace componentes (válvulas, cámara de aire, resortes,
pistón o sellos).
 Recargue con gas.
 Reemplace el acumulador.
ENFRIADORES
FUNCION DEL ENFRIADOR DE ACEITE
Como los componentes del sistema hidráulico trabajan a alta presión, el calor se
va acumulando en el aceite. Si las temperaturas aumentan demasiado, puede
ocasionar que se dañen los componentes. Los enfriadores de aceite son
intercambiadores de calor, similares al radiador de una maquinaria, que utiliza
aire o agua para mantener operaciones seguras.
TIPOS DE ENFRIADORES
Enfriador de aire a aceite
El aceite pasa por un tubo cubierto con aletas de enfriamiento. Un ventilador
sopla aire sobre el tubo y las aletas, enfriando el aceite.
Enfriador de agua a aceite.
En este tipo de enfriador, el aceite pasa por una serie de tubos que enfrían con
agua.
LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS PARA
ENFRIADORES DE ACEITE.
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  • 1. Instructor: MARCIAL CHILLITUPA A. MECÁNICO ESPECIALISTA EN MECÁNICA Y OPERACIÓN DE MAQUINARIA PESADA
  • 2. PRESENTACION La presente unidad de instrucción fue elaborada para facilitar el desarrollo de la formación ocupacional de OPERACIÓN Y MECANICA de maquinaria pesada. Su principal objetivo es facilitar el proceso de aprendizaje a través de las hojas, información tecnológica especifica y de conocimientos tecnológicos aplicados, completándose con las explicaciones técnicas y pedagógicas, además de referencias bibliográficas, cuyo contenido están referidos a conocimientos tecnológicos y prácticos de la ocupación.
  • 4. EL MOTOR 1.-CONCEPTO. Un motor es un conjunto de mecanismos que convierten la energía térmica del combustible, la energía eléctrica de la corriente o la energía hidráulica del aceite en energía mecánica (torque motriz). Es el sistema principal ya que acciona el restode sistemas. Nosotros en este acápite nos dedicaremos a hablar de un motor de combustión interna. 2.-TIPOS DE MOTORES: Tales como: • Motor de combustión. Motor de un automóvil • Motor eléctrico. El arrancador • Motor neumático. Compresor de aire • Motor hidráulico. La bomba de aceite • Motor magnético • Motor hibrido. 3.-TIPOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN: • Motor de combustión externa • Motor de combustión interna MOTOR DE COMBUSTION EXTERNA En este motor la combustión o expansión de los gases se realiza fuera de los cilindros, la combustión es realizada fuera del motor pero hoy en día por ser demasiados lentos ya no se utilizan. MOTOR DE COMBUSTION INTERNA Es un conjunto de mecanismos perfectamente sincronizados que se encarga de transformar la energía calorífica o térmica producido por los combustibles en una
  • 5. energía mecánica o cinética de movimiento. 1. Inyector bomba 2. Pistón 3. Buzos 4. Enfriador de aceite 5. Bomba de aceite 4.-CLASIFICACIÓN DE LOS MOTORES. 4.1.- Según El Combustible Que Utiliza: Según el tipo de combustible los motores se clasifican en dos: 1. Los motores a gasolina. 2. Los motores diesel. 4.2.- Según El Sistema De Refrigeración: • Motor refrigerado por agua • Motor refrigerado por aire. • Motor refrigerado mixto.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9. 4.3.-Según El Ciclo De Trabajo: • Motor de dos tiempos. • Motor de cuatro tiempos.
  • 10.
  • 11. 4.4.- Según El Número De Culatas: • Motor de una sola culata. • Motor de varias culatas.
  • 12. 4.5.-Según La Ubicación Del Árbol De Levas: • Árbol de levas en el bloque del motor OHV • Árbol de levas en la culata OHC Y DOHC.
  • 13.
  • 14.
  • 15. 4.6-Según La Carrera De Pistón. - Motor alargado: Cuando la carrera del pistón es mayor que el diámetro del cilindro. - Motor cuadrado: Cuando la carrera del pistón es igual al diámetro del cilindro. - Motor súper cuadrado: Cuando la carrera del pistón es menor que el diámetro del cilindro.
  • 16.
  • 17. 4.7.-Según la disposición de Cilindros. MOTOR EN LINEA: Tiene los cilindros dispuestos en línea de forma vertical en un solo bloque. Este motor se puede utilizar desde 2 a 8 cilindros, el motor de 4 cilindros es el más utilizado hoy en día. El motor en línea es el más sencillo constructivamente hablando por lo que su coste es más económico así como sus reparaciones.
  • 18.
  • 19. MOTOR EN “V”: Tiene los cilindros repartidos en dos bloques unidos por la base o bancada y formando un cierto ángulo (60º, 90º, etc.). Se utiliza este motor para 6 cilindros en adelante. Esta forma constructiva es ventajosa para un número de cilindros mayor de 6, ya que es más compacta, con locual el cigüeñal, al ser más corto, trabaja en mejores condiciones. Tiene la desventaja de que la distribución se complica ya que debe contar con el doble de árboles de levas que un motor en línea, lo que trae consigo un accionamiento (correas de distribución) mas difícil y con mas mantenimiento.
  • 20.
  • 21. MOTOR HORIZONTAL O DE CILINDROS OPUESTOS: Es un caso particular de los motores de cilindros en V. Los cilindros van dispuestos en dos bloques que forman un ángulo de 180º colocados en posición horizontal y en sentidos opuestos que se unen por su base o bancada. La ventaja de esta disposición es que reduce la altura del motor, por lo que se puede utilizar motos de gran cilindrada, en coches deportivos y autobuses que disponen de mucho espacio a lo ancho y no en altura.
  • 22. Motor radial: Este tipo de motor era usado en las avionetas antiguas, los cuales podían producir grandes revoluciones y gran cantidad de fuerza; también se le conocía como motores tipo estrella.
  • 23. 4.8.-Según El Control De Combustión. • a) Motores de inyección directa. • b) Motores de inyección indirecta.
  • 24. 4.9.-Por El Sistema De Alimentación De Aire. • a) De aspiración natural. Cuando el ingreso del aire es solo por la depresión causada por el desplazamiento descendente delpistón • b) Sobrealimentado. Es cuando el motor tiene un turbo alimentador o soplador de aire el cual gracias a la fuerza de los gases de escape, empuja al aire y lo hace ingresar con más fuerza dentro de la cámara de combustión.
  • 25. EL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA Es aquel que transforma la energía calorífica de un combustible en energía mecánica, también se dice que le motor de combustión interna es un conjunto de piezas debidamente sincronizada.
  • 26.
  • 27. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Los motores de combustión interna vulgarmente son conocidos como motores de explosión GASOLINA y motores diesel, son motores térmicos en los que los gases resultantes de un proceso de combustión empuja un embolo o pistón, desplazándolo en el interior de un cilindro y haciendo girar un cigüeñal, obteniendo finalmente un movimiento de rotación. El funcionamiento cíclico de estos motores implica la necesidad de sustituir los gases de la combustión por nueva mezcla de aire y combustible en el interior del cilindro, este proceso se denomina renovación de carga. PRINCIPALES FUNCIONES DEL MOTOR DIESEL SON: - Accionar el convertidor de torque y después a la caja de transmisión, los cuales giran las ruedas y desplazan el equipo. - Accionar a las bombas hidráulicas las cuales generan caudal de aceite a los sistemas de implementos, dirección y frenos. - Enfriar el aceite de los sistemas de frenos y de las transmisiones por medio de aire o refrigerante TIEMPOS DEL MOTOR Carrera de Admisión. Cuando los pistones bajan en el cilindro, la válvula de admisión se abre y aire es tomado dentro del cilindro. Carrera de Compresión. Cuando el pistón se eleva en el cilindro, la válvula de admisión se cierra y el aire es comprimido en el cilindro cerrado. Como resultado de esta compresión, el aire altamente presurizado empieza a calentarse. Carrera de Combustión. Justo antes que el pistón alcance la posición PMS (Punto Muerto Superior), el combustible diesel es inyectado dentro del cilindro con el aire comprimido. Cuando el combustible empieza a mezclarse con el aire a alta temperatura, este se enciende espontáneamente. La presión de combustión generada empuja al pistón hacia abajo y genera potencia.
  • 28. Carrera de Escape. Cuando el pistón es empujado hacia abajo cerca de la posición BDC (Punto Muerto Inferior), la válvula de escape se abre y los gases de combustión son empujados afuera por la elevación del pistón en el cilindro.
  • 29. CILINDRO 1 CILINDRO 2 CILINDRO 3 CILINDRO 4 1º MEDIA VUELTA ADMISION COMPRESION ESCAPE COMBUSTION 2º MEDIA VUELTA COMPRESION COMBUSTION ADMISION ESCAPE 3º MEDIA VUELTA COMBUSTION ESCAPE COMPRESION ADMISION 4º MEDIA VUELTA ESCAPE ADMISION COMBUSTION COMPRESION SINCRONIZACION DE UN MOTOR DE 4 TIEMPOS
  • 30. ELEMENTOS DEL MOTOR • Elementos fijos:  Culata  Monoblock o bloque de cilindros  Carter • Elementos móviles  Pistón  Cigüeñal Biela Eje de levas Etc. 1.- MONOBLOCK.- Es la estructura principal del motor hecho generalmente de hierro fundido o de aleaciones de aluminio es más liviano su peso y más eficiente en relación al calor que el de fabricado y hierro fundido el monoblock cuenta con rebordes de refuerzo en la parte exterior para aumentar su rigidez y ayudar en la radiación del calor. El bloque de cilindros contiene varios cilindros donde los pistones se mueven de arriba hacia abajo.
  • 31. 1.1.- Componentes del monoblock. 1.- Bloque. 2.- Cilindros o camisas. 3.- Bancadas principales. 4.- Cañerías o chaquetas de refrigeración. 5.- Conducto de lubricación. 2.- LA CULATA: Es la tapa superior de los cilindros, la cual tapa el monoblock e independiza cada uno de los cilindros con su cámara de combustión, sus válvulas y cámara de combustión. En la culata se encuentra montado el conjunto de válvulas y balancines y en algunos motores llevan los descansos del eje de levas.
  • 32. 2.1.- Construcción. La culata se construye de fierro fundido y aluminio, y es de una sola pieza para cada grupo de cilindros, los motores en V y los horizontales de cilindros opuestos llevan dos culatas. 2.2.-Empaquetadura de culata. Para conseguir la hermeticidad entre ambos componentes se emplea una lámina de acero o asbesto, llamada empaquetadura,esta impide escapes de la compresión de los cilindros y el agua de las chaquetas a los cilindros. La culata se une herméticamente con el monoblock por pernos de acerode gran resistencia, al igual que los del cigüeñal deben ser ajustados con el torquimetro.
  • 33. 2.3.- Tipos de culata. Según el sistema de refrigeración en los motores, las culatas se pueden clasificar en dos tipos generales: a) las que se utilizan en motores refrigerados por agua, y b) las usadas en refrigeración por aire. Existen motores Diesel equipados con una sola culata para todo el bloque; o bien con una culata para cada grupo de dos o tres cilindros o una, para cada cilindro. .- CIGÜEÑAL : El otro extremo de la biela hace girar el cigüeñal, que está ubicado en la parte inferior del bloque de motor. El cigüeñal transmite el movimiento giratorio al volante proporcionando energía adecuada para eltrabajo. 3.1.- Partes del cigüeñal. 1.- Puños de biela. 2.- Contrapesos. 3.- Puños de bancada. 4.- Taladros de compensación. 3.2.- Diseño del cigüeñal. Los cigüeñales para los motores en línea generalmente sólo tienen un muñón de cojinetes de biela por cada cilindro mientras que los motores en "V" comparten un solo muñón de cojinetes de biela entre dos cilindros.
  • 34. .3.- Muñones o puños biela. Los muñones de los cojinetes de biela determinan la posición de los pistones. Cuando los muñones están arriba, los pistones están en el punto muerto superior. Cuando los muñones están abajo, los pistones están en el punto muerto inferior. El orden de encendido del motor determina el momento en que cada muñón de cojinete de biela llega al punto muerto superior. 3.4.- Agujeros de aligeramiento. Ciertos muñones de cojinetes de biela tienen agujeros de aligeramiento para reducir el peso del cigüeñal y ayudar a equilibrar el cigüeñal. 3.5.- Conductos de aceite. Tapón del conducto de aceite: Los conductos perforados de aceite están taponados en un extremopor un tapón cóncavo o un tornillo de ajuste.
  • 35. 3.6.- Nervadura. Los muñones de los cojinetes de bancada (1) y los muñones de los cojinetes de biela (2) están sujetos por medio de nervaduras (3). El radio entre la nervadura y el muñón se denomina curva de unión cóncava (4). 3.7.- Contrapesos. Ciertas nervaduras tienen contrapesas para equilibrar el cigüeñal. Estas contrapesas pueden formar parte del forjado del cigüeñal o en ciertos casos están empernadas. 3.8.- Muñones de los cojinetes de bancada de empuje. Éste es un muñón de cojinete de bancada de empuje. Es uno de los muñones de los cojinetes de bancada. Su nervadura tiene flancos pulidos anchos. Funciona con el cojinete de bancada de empuje para limitar el movimiento hacia adelante y hacia atrás del cigüeñal llamado juego longitudinal. 3.9.- Orificios de los cojinetes de bancada. El cigüeñal gira dentro de los cojinetes de bancada, que están bien sujetos en orificios ubicados en la parte inferior del bloque. 3.10.- Casquillos de los cojinetes de bancada. Cada cojinete de bancada está compuesto por dos mitades llamadas casquillos. La mitad de casquillo inferior encaja en la tapa del cojinete de bancada, y la mitad de casquillos superior encaja en el orificio del cojinete de bancada del bloque. Por lo general, la mitad de casquillo inferior soporta más carga y se desgasta más rápido.
  • 36. 3.11.- Conjuntos de cojinete de bancada. Los conjuntos de cojinetes de bancada consisten en los orificios de los cojinetes de bancada del bloque del motor, las tapas de los cojinetes de bancada, que están sujetas por medio de pernos o espárragos, y los cojinetes de bancada propios. 3.12.- Lubricación de los cojinetes. Las mitades superiores de los cojinetes de bancada tienen un orificio de engrase y, normalmente, una ranura, de modo que el aceite lubricante se alimente continuamente por el orificio de lubricación de los muñones de los cojinetes de bancada. 3.13.- Cojinetes de bancada de empuje. Hay dos tipos de cojinetes de bancada de empuje: 1.-Los cojinetes de casquillo dividido constan de dos piezas. 2.-Los cojinetes de empuje con pestaña son sólo una pieza.
  • 37. 4.- VOLANTE: * El volante esté empernado a la parte trasera del cigüeñal en la caja delvolante. * El cigüeñal hace girar el volante durante el tiempo de combustión, y el momento del volante mantiene el cigüeñal girando de manera uniforme durante los tiempos de admisión, compresión y escape. 4.1.- Conjunto de volante. Consta de lo siguiente: 1.- Volante. 2.- Corona. 3.- Caja de volante. 4.2.- Finalidad del volante. El volante realiza tres funciones: 1.- Almacena energía para ganar momento entre tiempos de combustión. 2.- Hace que la velocidad del cigüeñal sea uniforme. 3.- Transmite potencia a una máquina, al convertidor de par o a otra carga.
  • 38. 5.- PISTONES: Los pistones realizan tres trabajos principales: 1.- Transmiten la fuerza de combustión a la biela y al cigüeñal. 2.- Sellan la cámara de combustión. 3.- Disipan el calor excesivode la cámara de combustión. 5.1.- Partes de un pistón. El pistón, que transmite la fuerza de combustión, está compuesto por muchas piezas:
  • 39. 1.-Cabeza - contiene la cámara de combustión. 2.-Ranuras y resaltos de los anillos - sujetan los anillos de compresión y de control de aceite. 3.-Orificio del pasador de biela - contiene un pasador que conecta el pistón con la biela. 4.-Anillo de retención - mantiene el pasador de biela dentro del orificio del pasador. 5.-Faldón de tope - soporta las presiones laterales.
  • 40. 5.2.- Tipos de pistón. Los pistones se construyen de diversas maneras. 1. Cabeza de aluminio colado con faldón de aluminio forjado, soldada por haz electrónico. 2.- Compuestos. Formados por una cabeza de acero y un faldón de aluminio forjado empernados entre sí. 3.- Articulados. Cabeza de acero forjado con orificios de pasador y bujes, y un faldón separado de aluminio colado. Las dos piezas están conectadas por medio de un pasador de biela. 4. El tipo más común es el pistón de aluminio colado de una sola pieza con una banda de hierro que lleva los anillos de los pistones. 5.3.- Tipos de anillos de pistón: Hay tres tipos de anillos de pistón: (1) anillos de compresión. (2) segundo anillo de compresión o fuego. (3) tercer anillo de lubricación. Los anillos de compresión sellan la parte inferior de la cámara de combustión impidiendo que los gases de combustión se fuguen por los pistones. Anillo de control de aceite o lubricación: Normalmente hay un anillo de control de aceite debajo de los anillos de compresión. Los anillos de control de aceite lubrican las paredes de la camisa del cilindro al moverse el pistón hacia arriba y hacia abajo. La película de aceite reduce el desgaste en la camisa del cilindro y en el pistón. Resorte o anillo de expansión: Detrás del anillo de control de aceite hay un resorte de expansión que permite mantener una película uniforme de aceite en la pared del cilindro.
  • 41. 6.- BIELAS Y SUS PARTES: Las bielas están conectadas a cada uno de los pistones por medio de un pasador de biela. La biela transmite la fuerza de combustión del pistón al cigüeñal. Una biela consta de varias piezas: 1.- Buje del pasador de biela. 2.- Vástago. 3.- Tapa. 4.- Pernos y tuercas de biela. 5.- Cojinetes de biela.
  • 42. E ste eje funciona para abrir y cerrar las válvulas. La cima en la leva empuja para abrir la válvula y la zona baja permite que la válvula esté cerrada por la fuerza de un resorte. Algunos ejes de levas también son adjuntados a un engranaje que transmite al distribuidor o son usados para operar la bomba de combustible (en el caso de OHV).
  • 43. 7.1.- Mecanismo de válvula. En un motor de 4 ciclos, cada uno de los cilindros es provistocon una o dos válvulas de admisión y válvulas de escape. El mecanismo de válvula es el equipo el cual abre y cierra éstas válvulas en el momento óptimo para que el movimiento de las válvulas coincida con los pistones cuando ellos se mueven arriba y abajo. Los mecanismos de válvula principalmente consisten de los mecanismos OHV, OHC y DOHC. OHV (Eje de Levas en el Monoblock) Este es un mecanismo con un eje de levas el cual está ubicado en el costado de los cilindros. Los movimientos de esta leva actúan vía varillas de empuje, brazos de balancín u otros mecanismos que abren y cierran las válvulas ubicadas en la parte superior de la cámara de combustión. OHC (Un solo Eje de Leva en la Culata) Este es un mecanismo con un eje de levas el cual está ubicado en la culata de cilindros. Los movimientos de esta leva actúan vía brazos de balancín para mover las válvulas. DOHC (Doble Eje de Levas en la Culata) Este es un mecanismo con 2 ejes de levas, uno usado exclusivamente para las válvulas de admisión y el otro usado exclusivamente para las válvulas de escape, los cuales abren y cierran las válvulas directamente.
  • 44. 8.- LAS VALVULAS: Son los elementos de la distribución que se encargan de permitir el ingreso del aire purificado y la salida de los gases quemados. 8.1.- Partes de las Válvulas: 1.- Cabeza.- Es la parte circular de la válvula existen varios tipos de válvula según la forma de la cabeza de la válvula. 2.- Margen.- representa el espesor de la válvula entre la cabeza y la cara y sirve para evitar que se deforme o se queme por efecto del calor. 3.- Cara.- Es la parte de la válvula que asienta sobre el asiento y produce un cierre hermético se esta; el Angulo de la cara normalmente es de 30° a 45°. 4.- Margen.- Representa el espesor de la válvula entre la cabeza y la cara y sirve para evitar que se deforme o se queme por efecto del calor. 5.- Vástago.- Es la parte central de la válvula que se desplaza en la guía de válvula y en los extremos se encuentra las ranuras de seguridad donde va montado unos seguros de media luna que evitan que el resorte se sabe de la válvula. 6.- Talón.- Es la parte de la válvula donde asienta la cara de contacto del balancín y se calibra la luz y holgura de válvula en dicha superficie. 7.- Ranura de seguro.- Estas ranuras son las que permiten asegurar a la válvula con el sombrerode resorte en algunas válvulas: se tiene solo un ranura en otras; en motores de alta revolución tienes 2 ranuras de seguro.
  • 45. Resortes de Válvulas Estos funcionan para cerrar las válvulas, asegurando la respuesta al movimiento de las levas. Brazos de Balancines Estos son instalados en la culata de cilindros y son apoyados en el centro por un eje. La mitad de los brazos de balancines siguen el movimiento de la leva, y son, de éste modo, movidos cerca al eje de oscilación formado por éste eje. La otra mitad de los brazos de balancines actúan para empujar las válvulas y abrirlas. RESORTE DE VARILLA DE EMPUJE BUZOS O ALZA VALVULAS
  • 46. Levanta Válvulas Estas son piezas de forma cilíndrica las cuales entran en contacto con el eje de levas y cambian las rotaciones de la leva a movimiento para arriba y para abajo. Varillas de Empuje Estas funcionan para transmitir los movimientos de los levanta válvulas a los brazos de balancines. LOS PRINCIPALES SISTEMAS DE UN MOTOR DIESEL: 1. Sistema de admisión y escape 2. Sistema de combustible 3. Sistema de enfriamiento 4. Sistema de lubricación 5. Sistema eléctrico SISTEMA DE ADMISIÓN Y DE ESCAPE Los motores diesel necesitan de grandes cantidades de aire para quemar el combustible. El sistema de admisión de aire debe proporcionar suficiente aire limpio para la combustión. Cualquier reducción del flujo de aire o de los gases de combustión por el sistema disminuye el rendimiento del motor. El sistema de admisión de aire suministra aire limpio para la combustión del motor. El sistema de escape hace salir los gases y el calor e impulsa el turbocargador. El sistema de admisión consiste de una caja de filtros (si se utiliza), elemento filtrante, tubería y conexiones al múltiple de admisión o turbo cargador. Un sistema de filtrado efectivo provee al motor aire limpio con una restricción mínima, separando del aire los materiales finos como el polvo, arenas, etc. También debe permitir la operación del motor por un período de tiempo razonable antes de requerir servicio. Un sistema de filtrado ineficiente afectará de manera adversa el desempeño, las emisiones y la vida útil del motor.
  • 47. COMPONENTES DEL SISTEMA DE ADMISION DE AIRE - ESCAPE Los componentes de un sistema de admisión escape son los siguientes: 1. Ante filtro 2. Un filtro de aire 3. Un turbo compresor 4. Un múltiple de admisión 5. Un pos enfriador 6. Un múltiple de escape 7. Un tubo vertical de escape 8. Un silenciador 9. Y tuberías de conexión
  • 48. Para efectuar un servicio y localizar y reparar las fallas de un sistema de aire de un motor, es importante entender el flujo de aire que atraviesa el sistema y la función de cada uno de los componentes. También es importante como son los componentes y cómo funcionan. ANTEFILTRO Este componente es el encargado de retener impurezas de gran tamaño o dicho de otra manera retiene partículas de gran tamaño, ejemplo hojas secas, lana etc, es el punto de inicio de un sistema de admisión, en toda máquina se ha hecho necesario el uso de este componente debido al trabajo al que está expuesto el sistema en sí. Los antefiltros se usan a menudo en los sistemas de aire de los motores diesel. El antefiltros elimina los contaminantes más pesados y más grandes suspendidos en el aire. El aire limpio es crítico para obtener un rendimiento máximo del motor. La
  • 49. suciedad puede desgastar y dañar los componentes del motor. FILTRO DE AIRE Por lo general, hay dos filtros de aire: uno primario y otro secundario. Estos recogen los contaminantes e impiden la entrada de polvo en el motor. El aire sale del antefiltro y entra en le filtro de aire. El filtro de aire impide la entrada de polvo y partículas más pequeñas en el motor.El empleo de aire limpio es crítico para obtener un rendimiento máximo del motor. El aire sucio puede aumentar el desgaste y dañar los componentes del motor. La caja de filtros de aire sujeta el elemento del filtro.
  • 50. PASOS CORRECTOS PARA LIMPIAR UN FILTRO DE AIRE DE ADMISION: 1. Buscar el regulador de presión de aire en el compresor y bajar la presión a 30 psi (2 bar). NUNCA se debe usar la presión de aire directo de la manguera que infla llantas sin bajar la presión. Estas mangueras normalmente están con más de 100 psi de presión de aire y abrirá los poros del papel filtrante. 2. Sacar el filtro del porta filtro y soplar el porta filtro mientras se tapa la entrada de aire al motor con un trapo para evitar la entrada de esa tierra. 3. Con 30 psi de presión de aire, apuntar la manguera por el medio del filtro y soplar de adentro hacia fuera, manteniendo por lo menos 2 cm entre la pistola y el papel filtrante. 4. Con 30 psi de presión de aire, limpiar un poco del residuo de polvo en la parte exterior del filtro, manteniendo un ángulo entre 30 y 45 grados entre el filtro y la pistola. Nunca apunte la pistola directamente al filtro. 5. Cuando la mayoría de la tierra suelta ha salido, colocar el filtro en su porta filtro.
  • 51. Si alguna vez encuentra tierra en la entrada al motor, o en el porta filtro después del filtro. Cambie el filtro lo antes posible. Esta tierra está entrando al motor para lijar el bloque, las camisas, o los anillos. Nunca apunte la pistola de aire directamente al filtro. Esto abre los poros del papel y deja pasar la tierra hasta el motor. El propósito del filtro de aire es evitar la entrada de tierra al motor. Estos filtros están trabajando. Indicadores de restricción. El indicador de restricción está localizado entre el filtro de aire y el múltiple de admisión. Para los motores diesel el indicador esta calibrado para dar una señal de acuerdo a ensayos. Los motores a gas natural tienen requerimientos especiales. Algunas maquinas ya cuentan con un indicador de restricción eléctrico el cual visualiza el estado de los filtros en el tablero o panel de instrumentos mediante un símbolo o simplemente una luz de panel o en algunos casos se visualiza en una pantalla digital. TURBO COMPRESOR:
  • 52. Los turbocompresores tienen la particularidad de aprovechar la fuerza con la que salen los gases de escape para impulsar una turbina colocada en la salida del múltiple de escape. Dicha turbina se une mediante un eje a un compresor. El compresor está colocado en la entrada del múltiple de admisión y con el movimiento giratorio que le transmite la turbina a través del eje común, eleva la presión del aire que entra a través del filtro y consigue que mejore la alimentación del motor. El turbo impulsado por los gases de escape alcanza velocidades por encima de las 100.1 rpm, por lo tanto, hay que tener muy en cuenta el sistema de engrase de los cojinetes donde apoya el eje común de las aletas de la turbina y el compresor. También hay que saber que las temperaturas a las que se va ha estar sometido el turbo en su contacto con los gases de escape van a ser muy elevadas (alrededor de 750 ºC). TURBOCOMPRESORES
  • 53. 1. Ayudan a mantener la potencia a altitudes elevadas. 2. Aumenta la potencia los turbocompresores suministran mas aire al motor , permitiendo que se queme mas combustible. DISEÑOS DE LOS TURBOCOMPRESOR Un turbo compresor consta de dos partes: 1. Lado de admisión de aire o compresor. 2. Lado de escape o turbina. Los gases de escape procedentes del múltiple de escape hacen girar la turbina de escape del turbocompresor. FUNCIONAMIENTO DEL TURBO
  • 54. Los gases de escape hacen girar el lado de la turbina. Como las ruedas del compresor y de la turbina que esta en el mismo eje, el compresor también gira cuando mas rápido gira el compresor mas aire se comprime en el sistema de aire aumentando la presión y la densidad de aire. El aumento de la presión del aire se denomina presión de refuerzo. TEMPERATURA DE FUNCIONAMIENTO Como se ve en la figura las temperaturas de funcionamiento en un turbo son muy diferentes, teniendo en cuenta que la parte de los componentes que están en contacto con los gases de escape pueden alcanzar temperaturas muy altas (650 ºC), mientras que las que están en contacto con el aire de aspiración solo alcanzan 80 ºC. Estas diferencias de temperatura concentrada en una misma pieza (eje común) determinan valores de dilatación diferentes, lo que produce dificultades a la hora del diseño de un turbo y la elección de los materiales que soporten estas condiciones de trabajo adversas. El turbo se refrigera en parte además del aceite de engrase, por el aire de aspiración cediendo una determinada parte de su calor al aire que fuerza a pasar por las aletas del compresor. Este calentamiento del aire no resulta nada favorable para el motor, ya que no sólo dilata el aire de admisión de forma que le resta densidad y con ello
  • 55. riqueza en oxígeno, sino que, además, un aire demasiado caliente en el interior del cilindro dificulta la refrigeración de la cámara de combustión durante el barrido al entrar el aire a una temperatura superior a la del propio refrigerante líquido. POSENFRIADOR Para evitar el problema del aire calentado al pasar por las aletas del compresor del turbo, se han tenido que incorporar sistemas de refrigeración del aire a partir de
  • 56. intercambiadores de calor (intercooler). El intercooler es un radiador que es enfriado por el aire que incide sobre el coche en su marcha normal. Por lo tanto se trata de un intercambiador de calor aire/aire a diferencia del sistema de refrigeración del motor que se trataría de un intercambiador agua/aire. El pos enfriador enfría el aire después que éste deja el turbocargador pero antes de entrar en el motor. Esto aumenta la densidad del aire, para que se pueda acumular más aire en cada cilindro. Página 57
  • 57. ENGRASE DEL TURBO Como el turbo está sometido a altas temperaturas de funcionamiento, el engrase de los cojinetes deslizantes es muy comprometido, por someterse el aceite a altas temperaturas y desequilibrios dinámicos de las dos aletas en caso de que se le peguen restos de aceites o suciedad que producirán vibraciones con distintas frecuencias que entrando en resonancia pueden romper la película de engrase lo que producirá microgripajes. RECOMENDACIONES DE MANTENIMIENTO Y CUIDADO PARA LOS TURBOCOMPRESORES El turbocompresor está diseñado para durar lo mismo que el motor. No precisa de mantenimiento especial; limitándose sus inspecciones a unas comprobaciones periódicas. Para garantizar que la vida útil del turbocompresor se corresponda con
  • 58. la del motor, deben cumplirse de forma estricta las siguientes instrucciones de mantenimiento del motor que proporciona el fabricante: - Intervalos de cambio de aceite - Mantenimiento del sistema de filtro de aceite - Control de la presión de aceite - Mantenimiento del sistema de filtro de aire El 90% de todos los fallos que se producen en turbocompresores se debe a las siguientes causas: - Penetración de cuerpos extraños en la turbina o en elcompresor - Suciedad en el aceite - Suministro de aceite poco adecuado (presión de aceite/sistema defiltro) - Altas temperaturas de gases de escape (deficiencias en el sistema de encendido/sistema de alimentación). Estos fallos se pueden evitar con un mantenimiento frecuente. Cuando, por ejemplo, se efectúe el mantenimiento del sistema de filtro de aire se debe tener cuidado de que no se introduzcan fragmentos de material en el turbocompresor MULTIPLE DE ADMISION Y ESCAPE Los múltiples de admisión y de escape se conectan directamente con la(s) culata(s). El múltiple de admisión distribuye el aire limpio desde el filtro de aire ó desde el turbocargador a cada cilindro, mientras que el múltiple de escape recoge los gases de escape de cada cilindro y los dirige al turbocargador y/o al silenciador. SILENCIADOR El silenciador reduce el nivel del sonido y proporciona suficiente contrapresión al motor, para que el motor “respire” según se ha diseñado.
  • 59. EL CATALIZADOR Los motores de combustión interna constituyen una de las principales causas de contaminación ambiental. En el caso particular de los motores diesel los principales contaminantes son las partículas de hollín o material particulado y los óxidos de nitrógeno. El desarrollo de material catalíticos activos para la eliminación de contaminantes de gases de escape de motores diesel, ha sido motivo de un intenso trabajo de investigación en los últimos años. SISTEMA DE REFRIGERACION Por refrigeración entendemos el acto de evacuar el calor de un cuerpo, o moderar su temperatura, hasta dejarla en un valor determinado o constante. La temperatura que se alcanza en los cilindros, es muy elevada, por lo que es necesario refrigerarlos.
  • 60. La refrigeración es el conjunto de elementos, que tienen como misión eliminar el excesode calor acumulado en el motor, debido a las altas temperaturas, que alcanza con las explosiones y llevarlo a través del medio empleado, al exterior. La temperatura normal de funcionamiento oscila entre los 75º y los 90º. Conceptos básicos En esta sección usted aprenderá a: 1. Identificar la función principal del sistema de enfriamiento. 2. Trazar el flujo de refrigerante a través delsistema. 3. Localizar la función de cada uno de los componentes del sistema de enfriamiento del motor. 4. Reconocer los diferentes sistemas de enfriamiento.
  • 61. Función del sistema de enfriamiento El sistema de enfriamiento del motor tiene como función mantener las temperaturas adecuadas del motor. Si falla el sistema de enfriamiento puede ocurrir un daño serio en el motor. Veamos los componentes y el flujo en el sistema de enfriamiento. Principio de operación El sistema de enfriamiento hace circular refrigerante a través del motor, para absorber el calor producido por la combustión y la fricción. Para hacer este trabajo, el sistema refrigerante aplica el principio de transferencia de calor. Transferencia de calor El calor siempre se mueve de un objeto caliente (1) a un objeto más frío (2). El calor puede moverse entre metales, fluidos o aire, lo que permite este movimiento de calor es la diferencia de temperaturas relativas entre los objetos. Mientras mayor sea la diferencia de temperatura mayor será la transferencia de calor. Cada
  • 62. componente del sistema de enfriamiento cumple con una función específica de la transferencia de calor. TIPOS DE RERIGERACION: REFRIGERADOS POR AIRE La refrigeración por aire se usa frecuentemente en motocicletas y automóviles de tipo pequeño y principalmente en los que en sus motores los cilindros van dispuestos horizontalmente.
  • 63. En las motocicletas, es aprovechado el aire que producen, cuando están en movimiento. Los motores que se refrigeran por aire suelen pesar poco y ser muy ruidosos, se enfrían y calienta con facilidad, es, son motores fríos, lo que obliga a usar frecuentemente el estárter. REFRIGERADO POR AGUA En la refrigeración por agua, ésta es el medio empleado para la dispersión del calor, dado que al circular entre los cilindros por una oquedades practicadas en el bloque y la culata, llamadas cámaras de agua, recoge el calor y va a enfriarse al radiador, disponiéndola para volver de nuevo al bloque y a las cámaras de agua y circular entre los cilindros.
  • 64. COMPONENTES DEL SISTEMA DE REFRIGERACION: El sistema de refrigeración está compuesto por los componentes que mencionaremos a continuación: 1. La bomba de agua 2. El enfriador de aceite 3. Los conductos a través del bloque del motor y la culata 4. El regulador de temperatura y caja del regulador
  • 65. 5. El radiador 6. La tapa de presión 7. las mangueras y tuberías de conexión. Además un ventilador impulsado normalmente por correas se encuentra cerca del radiador, para aumentar el flujo de aire y la transferencia de calor. BOMBA DE AGUA La bomba de agua provee circulación continua del refrigerante cada vez que el motor gira. Las bombas de agua en os motores CAT se impulsan con engranajes, exceptoen los motores 3208, 3114 y 3116, que tienen bombas de agua impulsadas por correa.
  • 66. EL RADIADOR El radiador transfiere el calor lejos del refrigerante, bajando a temperatura de éste. El refrigerante fluye por los tubos del radiador mientras que el aire circula alrededor de los tubos, proveyendotransferencia de calor hacia la atmósfera. Tenemos tres estilos de radiadores: el estilo convencional, el de panales en zigzag y el radiador de módulos de frente.
  • 67. CAMISAS DE AGUA Este es un conducto para el refrigerante en el bloque de cilindros y culata de cilindros, el cual permite que el agua enfríe el calor generado por el motor.
  • 68. REFRIGERANTE El refrigerante es una mezcla de agua, anticongelante (glicol) y acondicionador de refrigerante. Para lograr el enfriamiento adecuado, cada uno debe mantenerse en la proporción correcta. TERMOSTATO El termostatocomo un regulador de temperatura. El termostatoayuda a calentar el motor y a conservar la temperatura del refrigerante y del motor durante a operación. Cuando el motor está frío, el termostatopermite circular el refrigerante
  • 69. sólo por el motor, desviándolo del radiador (para ayudar a mantener caliente el motor). Cuando el motor está a la temperatura de operación adecuada, el termostato se abre para permitir que el refrigerante fluya a través del radiador (de este modo se efectúa el enfriamiento). El termostatose abre y se cierra continuamente, a medida que cambia la temperatura. INDICADOR DE TEMPERATURA El indicador de temperatura indica la temperatura del refrigerante. La gama de operación recomendada es generalmente de 880 a 990 o (1900 a 2100 F). MANGUERAS DE CONEXIÓN Las mangueras de conexión son todo el conjunto de tuberías de caucho que unen los diferentes componentes de un circuito de refrigeración con agua entre sí por ejemplo: radiador - culata o bomba de agua - radiador.
  • 70. Las mangueras del radiador pueden ser rectas, moldeadas y flexibles y se pueden acomodar según las necesidades. ABRAZADERAS Para asegurar las mangueras se utilizan diversos tipos de abrazaderas, la abrazadera tipo tornillo proporciona una sujeción más efectiva y se puede retirar y utilizar varias veces.
  • 71. VENTILADORES El ventilador introduce a la fuerza el aire alrededor de los tubos del radiador para transferir el calor hacia afuera del refrigerante y bajar ¡a temperatura. Los ventiladores se impulsan con polea desde el cigüeñal. MANTENIMIENTO Compruebe frecuentemente:
  • 72. Cambien la correo que este en mal estado o rota. Si está destensada debe darle la presión necesaria pues en otro caso se calentará el motor y la batería se descargará. Vigile en las zonas frías que el anticongelante no llega a congelarse, pues puede romper el motor. Debe utilizar el adecuado al lugar donde se desplace con su automóvil. PARTES DEL SISTEMA DE REFRIGERACION 1. Abrazaderas 2. Manguito 3. Tapa de depósito de reserva
  • 73. 4. Deposito de reserva 5. Tapa de radiador 6. Manguera de reserva 7. Chaquetas de agua 8. Termostato 9. Radiador 10. Bomba de agua 11. Ventilador 12. Fajas o poleas SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN El sistema de distribución se divide en dos y mostraremos de la siguientes: Distribución De Mando Directo.
  • 74. • Es cuando el pistón del eje cigüeñal engrana directamente con el eje de levas. El eje o piñón del eje cigüeñal debe tener una cantidad menor de dentado que el eje de levas. Ejemplo, Si el dentado del cigüeñal es de 25 dientes, el eje de levas debe tener el doble dentado. Distribución De Mando Indirecto. • En este tipo de distribución el eje de levas puede ser accionado por cadena o correa de distribución o piñón intermedio que puede darse en el caso de que el eje de levas este el block de cilindros.
  • 75. • Cuando el eje de levas este montado en la culata puede ser impulsado por el cigüeñal por intermedio de una cadena o correa de distribución que debe tener una deflexión de 6-10 m.m. • Cuando es por correa dentado su funcionamiento debe ser en forma seca, ósea no debe estar en contacto por aceite, agua o cualquier otras impurezas. • Cuando la distribución es indirecta por piñón intermedia, tiene que haber tres piñones para la sincronización, los cuales sería un piñón del eje cigüeñal, un eje de levas y un piñón intermedio entre ambos ejes el cual se le podría denominar como piñón loco. SISTEMA DE LUBRICACION
  • 76. En todos los motores diesel existe un sistema imprescindible para su funcionamiento: El sistema de lubricación. Para la lubricación de un motor se deben tener en cuenta dos factores importantes:  Temperatura del motor.  Distribución adecuada del aceite. Temperatura. La temperatura tan alta que se alcanza en ciertos órganos del motor, pese al sistema de refrigeración, exige que el aceite no pierda sus propiedades lubricantes hasta una
  • 77. temperatura aproximada de 200ºC y que el punto de inflamación sea superior a 250ºC. Distribución adecuada del aceite. En los primitivos motores el engrase se hacía por el barboteo o salpicado. Esto tenía el inconveniente de que al descender el nivel de aceite por el consumo del mismo, el motor perdía poco a poco su lubricación, llegando a faltarle en algún momento. Estos inconvenientes dieron origen a la adopción del sistema de lubricación forzada a presión, mediante el empleo de bombas instaladas en el cárter. Los sistemas de lubricación se proyectan de forma que suministren la suficiente cantidad de aceite a todas las partes móviles del motor para realizar su engrase.
  • 78. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE LUBRICACION
  • 79. El aceite se recoge del cárter inferior, y por medio de una bomba, se envía a los distintos puntos, como los cojinetes de bancada, cabeza de bielas, bujes bulón pasador, apoyos del árbol de levas, balancines, guías de válvula, paredes del cilindro, fondos de émbolo... y otros elementos auxiliares, bomba de inyección, turbocompresor... La circulación del aceite, al mismo tiempo que lubrica los elementos móviles del motor, realiza una refrigeración de los mismos. COMPONENTES DEL SISTEMA DE LUBRICACION
  • 80. • BOMBA DE ACEITE • ENFRIADOR DE ACEITE • FILTRO DE ACEITE • INDICADOR DE PRESION • INDICADOR DE NIVEL • COLECTOR o CARTER • TUBO DE LLENADO • COLADOR DE SUCCION • VALVULA DE DERIVACION • RESPIRADERO DEL CARTER BOMBA DE ACEITE La bomba de aceite es el "corazón" del sistema. Es el componente mecánico que sirve para poner en circulación el aceite, manteniendo un flujo y presión dentro de los límites apropiados a las características de diseño del motor. Las bombas se diseñan de forma que consigan un caudal adecuado a la superficie de los cojinetes y elementos a lubricar, teniendo también en cuenta la función de refrigeración del aceite.
  • 81. TIPOS DE BOMBAS DE ACEITE • BOMBA ROTATORIA DE ENGRANAJES • En éste tipo de bomba, dos engranajes están dispuestos en un alojamiento y el aceite es forzado a pasar alrededor de ellos. A.- Cuerpo de bomba B.- Tapa cierre de bomba C.- Engranaje piñón loco D.- Eje Bomba con engranaje motriz Usualmente se incluye varilla de empuje E.- Válvula de descarga • BOMBA LOBULAR O ROTOR • En éste diseño, un rotor interior C gira y en su movimiento impulsa al anillo o rotor exterior loco B. El rotor C gira por el movimiento transmitido por el árbol de levas. Se incluye varilla de empuje (conexión mecánica). Conforme gira el rotor C, el aceite del cárter se aspira por el orificio 1. El aceite se comprime por los lóbulos del rotor y se expulsa a las canalizaciones de engrase por el orificio 2.
  • 82. El rotor interior C (motriz) dispone de cuatro lóbulos y el rotor exterior B tiene cinco lóbulos. A Cuerpo de bomba. Integra válvulade descarga B Rotor o anillo exterior loco C Rotor interior motriz • BOMBA DE ENGRANAJES INTERNOS Este diseño es adaptable particularmente para grandes presiones y velocidades, para aceites con valor lubricante y viscosidad considerable. Un impulsor montado excéntricamente A está acoplado directamente al extremodelantero del cigüeñal y, en su giro, acciona un engranaje interno o corona dentada B que gira dentro del cuerpo o en cojinetes soportados por las placas de los extremos. EL ACEITE - LUBRICANTE
  • 83. La lubricación tiene varias finalidades a la hora de mantener un buen funcionamiento del motor, entre ellas encontramos que controlan el desgaste de las piezas móviles del motor de la acción producida por la fricción y/orozamiento entre los metales, evitando así un sobrecalentamiento de la mismas. Además el aceite debe poseer las propiedades químicas necesarias para evitar la corrosión y depósitos en el motor. El desgaste provocado por rozamiento A simple vista las piezas metálicas parecen lisas, pero si las observamos a nivel microscópico percibiríamos que las superficies no son regulares provocando así un rozamiento que lleva al desgaste y sobrecalentamiento de las piezas. El rozamiento es el responsable muchas veces una menor potencia del motor debido a las fuerza adhesión de las superficies en movimiento entre sí e irregularidades de éstas, es por eso que una buena y adecuada lubricación es fundamental para el buen funcionamiento del motor y un prolongamiento de su vida útil. Una mala lubricación, ya sea por fallas en el sistema de lubricación, por no recambio del aceite cuando sea necesario según el kilometraje recorrido o por utilizar aceites indebidos, puede llevar a daños severos e irreversibles en el motor, ocasionando grandes gastos en la posterior reparación. Para evitar estos daños pasaremos a estudiar las características de los lubricantes y que tipos existen en el mercado, así identificaremos que lubricante ese el apropiado para nuestro vehículo y el uso dado (y eventualmente también el clima del lugar por donde circulemos) Lubricantes Como lo mencionamos anteriormente, el lubricante debe poseer variadas características par controlar el rozamiento evitando el sobrecalentamiento, evitar el desgaste, la corrosión y el acumulamiento de depósitos. Entre las características primordiales de un lubricante encontramos que éste debe tener una viscosidad y oleosidad adecuada; ser resistente a grandes cargas para soportar eficazmente el rozamiento; no debe ser proclive a unirse con el aire, combustible ni agua; no debe ser corrosivo, tóxico ni inflamable, y muchas propiedades más que los lubricantes de primera línea cubren con creces.
  • 84. Viscosidad La viscosidad proporciona la resistencia al desplazamiento del lubricante dentro del motor. Es medida mediante una clasificación a nivel mundial denominada SAE que encontraremos en el packing del aceite independientemente de cuál sea su fabricante. Puntos de fluidez Hace referencia a la propiedad del lubricante que le permite fluir a bajas temperaturas bajo la fuerza de gravedad. El movimiento mecánico deja al lubricante fluir a temperaturas mas bajas al punto de fluidez. Oleosidad Concierne a la adherencia a las superficies metálicas. Un lubricante con una gran oleosidad permite un menor desgaste de los casquetes ya que las piezas metálicas son recubiertas por una película multimolecular de grandes moléculas que lo protegen del desgaste. Resistencia de la película Es la resistencia de la película a la carga que puede soportar durante 10 segundos sin producir ligaduras. Corrosión Es fundamental que el lubricante no sea corrosivo y proporcione además una protección contra la corrosión. Detergencia Cuando un lubricante posee esta característica tiene una función de limpieza de residuos del motor. Estabilidad Un lubricante con buena estabilidad es resistente a la descomposición que produce la temperatura y gases quemados. Por último cabe señalar que los lubricantes pueden ser sintéticos o minerales, radicando la diferencia en el proceso por el cual se obtienen. Mientras que el mineral se logra mediante destilación del petróleo, los aceites sintéticos son fabricados con procesos químicos.
  • 85. Los aceites sintéticos no se descomponen con mayores temperaturas y son muy estables que los minerales presentando además una viscosidad mayor a los minerales. También permiten prolongar los periodos de cambio de aceite. La clasificación de los lubricantes varía ligeramente según se trate de aceites monogrados o multigrados. En los monogrados la viscosidad medida a unos 100° de temperatura es indicada por un número, la letra W significa que la viscosidad esta medida a -18° (aptos para épocas de gran frío). Entre los monogrados encontramos SAE 20 (Fluido), SAE 30 (Semi fluido), SAE 40 (Semi denso), SAE 50 (Denso), SAE 70 (Espeso), SAE 60 (Extra denso). En los multigrados existen en cambio dos valores para especificar la viscosidad, propiedad muy conveniente de éstos lubricantes ya que permiten conservar el mismo ante los cambios de estaciones. Estos lubricantes son: 10W/60, 10W/50, 15W/40, 15W/60, 20W/40, 20W/50. ENFRIADOR DE ACEITE El refrigerante circula a través del enfriador de aceite proporcionando transferencia de calor desde el aceite hasta el refrigerante. Esto baja la temperatura del aceite y mantiene sus propiedades.
  • 86. FILTRO DE ACEITE El filtro de aceite limpia el aceite recogiendo las partículas de metal y basura que pueden dañar las piezas del motor. INDICADOR DE PRESION El indicador de presión del aceite indica la presión en el sistema de lubricación durante la operación del motor.
  • 87. INDICADOR DE NIVEL La varilla indicadora proporciona un método de comprobar la cantidad de aceite en el motor. CARTER - COLECTOR El colector del cárter (sumidero) se emperna en el fondo del motor y es el depósito para el aceite del motor. Engrase de Cojinetes, Bielas, Émbolos... Orificios de engrase en cigüeñal y bielas En algunos motores, se dispone un orificio en la cabeza de biela, que cuando coincide con el orificio de la muñequilla del cigüeñal, proyecta un chorro de aceite sobre el interior de la cabeza del émbolo-pistón para refrigerarle y engrasar el bulón-pasador.
  • 88. En otras ocasiones, como se observa en la Fig. 4, el aceite presurizado se hace llegar hasta el bulón a través de un orificio practicado en el cuerpo de la biela que comunica la cabeza con el pie. El aceite presurizado que llega hasta el pie de biela, engrasa el bulón (bujes pie de biela) y posteriormente se derrama sobre el fondo de la cabeza del pistón, suponiendo una cierta refrigeración de ésta parte. El movimiento del cigüeñal, centrifuga el aceite que rebosa por los extremos de los cojinetes de bancada y desde los cojinetes de las cabezas de bielas. Este centrifugado produce una "niebla aceitosa" que engrasa adecuadamente las paredes de los cilindros. El aceite depositado en las paredes de los cilindros, es rascado de ellas por medio de los segmentos y se vierte al cárter. Surtidores o pulverizadores de aceite En algunos motores se integran surtidores-pulverizadores que proyectan un chorro de aceite para refrigerar el fondo de la cabeza del pistón. El aceite proyectado, forma una "neblina" que ayuda a la lubricación y refrigeración del pistón. Estos sistemas de engrase usualmente disponen de una válvula de descarga de doble función.
  • 89. SISTEMA DE COMBUSTIBLE FINALIDAD DE UN SISTEMA DE COMBUTIBLE: La cantidad de combustible que consume un motor está relacionado directamente con la cantidad de potencia y el par motor necesario. En general, cuanto más combustible llegue al motor, mayor será el par motor disponible en la volante. El sistema de combustible suministra combustible limpio, en el motor adecuado y en la cantidad adecuada, para satisfacer la demanda de potencia. Los componentes del sistema de combustible hacen corresponder el suministro de combustible con la demanda de potencia del motor alterando la cantidad de combustible inyectado, y el momento de la inyección. Estas funciones son manipuladas por la bomba inyectoras.
  • 90. Existen dos grandes categorías de sistemas de combustible, el sistema de bombas y tuberías, y el sistema de inyectores electrónicos. COMPONENTES DEL SISTEMA: 1. Tanque de combustible 2. Filtro de combustible 3. Bomba de transferencia 4. Bomba de inyección 5. Cañerías de alta presión 6. Tuberías de baja presión 7. Inyectores 8. Cañería de retorno TANQUE DE COMBUSTIBLE: EL tanque de combustible almacena combustible, los tanques de combustible puede se5r de distintos tamaños. Los tanques de combustible pueden estar en varios lugares, dependiendo de su aplicación.
  • 91. FILTRO PRINCIPAL DE COMBUSTIBLE La bomba de transferencia de combustible extrae combustible del tanque a través del filtro de combustible. El filtro de combustible principal elimina partículas grandes del combustible. SEPARADOR DE AGUA Ciertos sistemas de combustible disponen también de un separador de agua el separador de agua permite el asentamiento del agua condensada o atrapada. La presencia de agua en el combustible puede causar daños importantes en el motor. BOMBA DE TRANSFERENCIA El combustible entra en la bomba de transferencia procedente del filtro primario. La bomba de transferencia suministra flujo por la parte de baja presión del sistema de combustible. La finalidad principal de la bomba de transferencia de combustible es mantener un adecuado de combustible limpio en la bomba inyectora. TIPOS:  Tipo diafragma  Tipo embolo o pistón
  • 92. FILTRO DE COMBUSTIBLE FINAL El combustible sale de la bomba de transferencia de combustible y entra en el filtro de combustible secundario. Este filtro elimina partículas y contaminantes diminutos del combustible, que puede dañar las boquillas o taponar los inyectores. Los filtros finales están ubicados entre la bomba de transferencia y la caja de la bomba. BOMBA DE INYECCION El combustible sale del filtro final y pasa a la canalización de combustible dentro de la caja de la bomba inyectora. Las bombas de caja miden y someten el combustible a presión .la caja está ubicada por lo general cerca de la parte delantera del motor, ya que la bomba es impulsada por un engranaje por el sistema de distribución. Existe una unidad de avance de sincronización, un regulador mecánico y un control de relación de combustible conectado a la caja. TIPOS:  Bomba inyección lineal  Bomba de inyección rotativa
  • 93. CAÑERIA DE ALTA PRESION En los sistemas de bombas y tuberías, las tuberías de combustible constan de tuberías de alta presión y boquillas Por las tuberías de combustible de alta presión circulan cantidades adecuadas de combustible a presión hasta las boquillas de combustible. INYECTORES El combustible circula por tuberías de combustible de alta presión hasta los inyectores.los inyectores están ubicados en la culata son los encargados de introducir a los cilindros el combustible completamente atomizado. FUNCIONAMIENTO DE LOS INYECTORES Los inyectores disponen de válvulas que se abren cuando la presión de combustible es suficientemente alta. Cuando se abre la válvula, el combustible se atomiza y se pulveriza en la cámara de combustión. Al final de la inyección, se produce una caída rápida de presión que cierra la válvula. CAÑERIA DE RETORNO Se disponen de más combustible en la caja de la bomba inyectora que la que puede usar el motor. LA TUBERIA DE RETORNO: 1. Dirige el excesode combustible de vuelta al tanque. 2. Elimina el aire del combustible. 3. Enfría el combustible manteniendo lo enmovimiento.
  • 94. El sistema de combustible no funcionara correctamente sin una tubería de retorno de combustible. DISPOSISTIVOS DE CORTE DE COMBUSTIBLE Todos los sistemas de combustible disponen de métodos electrónicos o manuales para cortar el suministro de combustible. DISEÑO DE LA CAMARA DE COMBUSTION El diseño de la cámara de combustión afecta la eficiencia del combustible y el rendimiento del motor. El diseño del pistón y el método usado para inyectar combustible en el cilindro determinan la rapidez con que el combustible se quema por completo. En los sistemas de bomba y tuberías, hay dos tipos de diseño de cámara de combustión: 1. Inyección indirecta 2. Inyección directa Los sistemas de combustible EUI solo hay un tipo básico de cámara de combustión. Inyección directa. INYECCION DIRECTA En un diseño de cámara de combustión directa, el combustible se inyecta directamente en el cilindro por el inyector. INYECCION INDIRECTA (pre combustión) Es un sistema de PC, el inyector inyecta combustible en una cámara de pre combustión donde se inflama. Esto obliga el restode combustible a pasar a la cámara principal, donde tiene lugar la combustión completa. En algunos motores, se usan bujías de incandescencia para calentar el aire al arrancar un motor.
  • 95. SISTEMA ELECTRICO La función principal de un sistema eléctrico de motor diesel es arrancar el motor. La función secundaria es suministrar electricidad para las luces, indicadores y componentes eléctricos del vehículo. (Algunos de los motores más recientes de camiones de carretera también tienen controles electrónicos de combustible. Es interesante hacer notar que después de arrancar un motor diesel, no se necesita más la batería para continuar andando porque, a diferencia de un motor de gasolina, la combustión no 4 necesita un sistema de encendido. Acumulador (batería) Para disponer de este remanente de energía eléctrica que sirva para poner en marcha los aparatos generadores, simplemente poder utilizar energía acumulada para alimentar cualquier aparato del automóvil con el motor parado, hay que transformar parte de la energía eléctrica generada por la dinamo o el alternador en energía química, que sí puede acumular con unos dispositivos adecuados. Las pilas que reciben el nombre de acumuladores se agrupan en un conjunto que recibe el nombre de batería. Tipos de acumuladores (batería) Los elementos de una batería denominados acumuladores, al ser atravesados por una corriente eléctrica, originan en su interior una serie de combinaciones químicas por reacción de sus componentes. Para conseguir esta reacción se emplean unas placas normalmente de ploma antimonioso o de ferro-níquel sumergidas en agua acidulada, mezclada el agua destilada con ácido sulfúrico o sosa cáustica. Los acumuladores de plomo están compuestos por una serie de placas de plomo antimonioso dispuestas una al lado de otra y aisladas entre sí por los separadores. Las placas se montan alternativamente unidas a dos barras de conexión que recibirán una la corriente negativa y otra la positiva. La energía eléctrica en química se realiza al atravesar la corriente el electrodo de la placa de entrada de corriente continua y combinar el plomo con el oxígeno del aire, formándose óxido de plomo al mismo tiempo que el agua acidulada, compuesta por
  • 96. peróxido de plomo y ácido sulfúrico, se transforma en bióxido de plomo, sulfato de plomo y agua. 1. Orificio de llenado 2. Borne positivo 3. Tapa de plástico 4. Polo negativo 5. Tapa de la batería 6. Cuerpo 7. Electrolito 8. Puente de empalme de un grupo de placas 9. Separadores 10. Cámaras de decantación 11. Placas negativas El peróxido de plomo tiene un color negruzco y se deposita entre las rejillas del electrodo positivo; el plomo, que tiene un color gris claro, se deposita en el electrodo negativo, y al ácido sulfúrico permanece mezclado con el agua de electrolito. Los acumuladores de ferro-níquel se diferencian de los de plomo en que las placas son de acero niquelado, el electrolito está compuesto por sosa cáustica y los electrodos, tanto el positivo como el negativo, contienen mezclas activas. Partes de acumulador (batería) Los principales elementos de la batería son:  Los depósitos  Las placas  Los separadores  El electrolito
  • 98. Sistema de arranque Con la incorporación del motor eléctrico de arranque se han superado la incomodidad, las dificultades y la peligrosidad de la maniobra de arranque del motor. En la actualidad todos los automóviles llevan incorporado el motor eléctrico de arranque, que ofrece unas prestaciones extraordinarias. El circuito eléctrico de arranque consta de batería, interruptor de arranque, conmutador y motor.- Motor de arranque El motor de arranque es un motor eléctrico que tiene la función de mover el motor térmico del vehículo hasta que éste se pone en marcha por sus propios medios (explosiones en las cámaras de combustión en el interior de los cilindros). El motor de arranque consta de dos elementos diferenciados: - El motor propiamente dicho que es un motor eléctrico ("motor serie" cuya particularidad es que tiene un elevado par de arranque). - Relé de arranque: tiene dos funciones, como un relé normal, es decir para conectar y desconectar un circuito eléctrico. También tiene la misión de desplazar el piñón de arranque para que este engrane con la corona del volante de inercia del motor térmico y así transmitir el movimiento del motor de arranque al motor térmico. En la figura vemos el circuito de arranque con todos sus elementos. La llave de contacto da la orden de arranque poniendo bajo tensión el relé de arranque.
  • 99. En la figura vemos el circuito de arranque con todos sus elementos. La llave de contacto da la orden de arranque poniendo bajo tensión el relé de arranque.
  • 100. Averías: Antes de desmontar el motor de arranque del vehículo tendremos que asegurarnos de que el circuito de alimentación del mismo así como la batería están en perfectoestado, comprobando la carga de la batería y el buen contacto de los bornes de la batería, los bornes del motor con los terminales de los cables que forman el circuito de arranque. En el motor de arranque las averías que mas se dan son las causadas por las escobillas. Estos elementos están sometidas a un fuerte desgaste debido a su rozamiento con el colector por lo que el vehículo cuando tiene muchos km: 100, 150, 200.000 km. esta avería se da con frecuencia. Las escobillas desgastadas se cambian por unas nuevas y solucionado el problema. Otras averías podrían ser las provocadas por el relé de arranque, causadas por el corte de una de sus bobinas. Se podrá cambiar solo el relé de arranque por otro igual, ya que este elemento esta montado separado del motor. Pero en la mayoría de los casos si falla el motor de arranque, se sustituye por otro de segunda mano (a excepción si el fallo viene provocado por el desgaste de las escobillas). Comprobación del motor de arranque Desmontando el motor de arranque del vehículo podemos verificar la posible avería fácilmente. Primero habría que determinar que elemento falla: el motor o el relé. El motor se comprueba fácilmente. si falla: conectando el borne de + de la batería al conductor (A) que en este caso esta desmontado del borne inferior (C) de relé y el borne - de la batería se conecta a la carcasa del motor (D) (en cualquier parte metálica del motor). Con esta conexión si el motor esta bien tendrá que funcionar, sino funciona, ya podemos descartar que sea fallo del relé de arranque. El relé se comprueba de forma efectiva: conectando el borne + de la batería a la conexión (B) del relé (la conexión B es el borne 50 que recibe tensión directamente de la llave de contacto durante unos segundos hasta que arranca el motor térmico. del vehículo). El borne - de la batería se conecta a (D) y también al borne (C) del relé, comprobaremos como el núcleo de relé se desplaza y saca el piñón de engrane (una vez que comprobamos el desplazamiento del
  • 101. núcleo hay que desconectar el borne - de batería a (C) ya que si no podríamos quemar una de las bobinas del relé), esto significa que el relé esta bien de lo contrario estaría estropeado. Para comprobar el funcionamiento del conjunto motor-relé conectaremos primero (A) con (C) y después conectaremos el borne + de batería con el borne superior (E) y borne (B) o borne 50 del relé. El borne - de la batería se conecta con la carcasa del motor (masa). Cuando este montado el circuito, el motor de arranque funcionara. Para estar seguro de su perfectoestado conectaremos un amperímetro que nos dará una medida de intensidad que deberá ser igual a la preconizada por el fabricante para un funcionamiento del motor en vació. Interruptor de puesta en marcha En otros automóviles se independiza de las otras prestaciones y se configura en un pulsador, que situado asimismo en el tablero, al presionarlo cierra el circuito, enviando la corriente al solenoide o al motor de arranque. SISTEMA DE CARGA O GENERACION DE VOLTAJE Comprobaciones en el alternador Antes de comprobar cada elemento del alternador de forma individual, deberá efectuarse una limpieza de los mismos, eliminando la grasa, polvo y barro sin usar disolventes simplemente frotándolo con un trapo. Durante el desmontaje se miraran que no existen roturas, deformaciones ni desgastes excesivos. Antes de proceder a desmontar el alternador, primerohay que sacar las escobillas para facilitar el trabajo e impedir el deterioro de algún elemento.
  • 102. Comprobación del rotor 1.- Comprobar la ausencia de grietas en el eje y en las masas polares, así como la ausencia de puntos de oxidación en los mismos. 2.- Las muñequillas de apoyo del eje sobre los rodamientos deben ofrecer buen aspecto y no presentar señales de excesivodesgaste en las mismas. 3.- Limpiar los anillos rozantes con un trapo impregnado en alcohol, debiendo presentar una superficie lisa y brillante. En caso de aparecer señales de chispeo, rugosidad o excesivodesgaste, deberán ser repasados en un torno. 4.- Por medio de un ohmetro, comprobar la resistencia de la bobina inductora, aplicando las puntas de prueba sobre los anillos rozantes y nos tendrá que dar un valor igual al preconizado por el fabricante (como valor orientativo de de 4 a 5 ohmios). También se mide el aislamiento de la bobina inductora con respecto a masa es decir con respectoal eje para ello se aplica una de las puntas del ohmetro sobre uno de los anillos rozantes y la otra punta sobre el eje del rotor nos tendrá que dar una medida de resistencia infinita. - Si el valor dela resistencia obtenida esta por debajo del valor especificado por el fabricante, indica que existe un cortocircuito entre espiras. - Si la resistencia es elevada, indica alguna conexión defectuosa de la bobina con los anillos rozantes. - Si el ohmetro no indica lectura alguna (resistencia infinita), significa que la bobina estacortada. De darse cualquiera de estas anomalías, es conveniente cambiar el rotor completo ya que cualquier operación en el mismo es contraproducente para el buen funcionamiento de la maquina.
  • 103. Comprobación del estator 1.- Comprobar que los arrollamientos situados en el estator se encuentran en buen estado, sin deformaciones y sin deterioro en el aislamiento. 2.- Por medio de un ohmetro comprobar el aislamiento entre cada una de las fases (bobinas) y masa (carcasa). 3.- Por medio de un ohmetro medir la resistencia que hay entre cada una de las fases teniendo que dar una medida igual a la preconizada por el fabricante (teniendo que dar un valor orientativo de 0,2 a 0,35 ohmios) según el tipo de conexionado del arrollamiento (estrella - triángulo). Las medidas deben de ser iguales entre las fases no debiendo de dar una resistencia infinita estoindicaría que el bobinado esta cortado. Comprobación del puente rectificador En la mayoría de los alternadores, el equipo rectificador esta formada por una placa soporte, en cuyo interior se encuentran montados seis o nueve diodos, unidos y formando un puente rectificador hexadiodo o nanodiodo. Utilizándose para su comprobación un multimetro o óhmetro para comprobar los diodos, debiendo estar el puente rectificador desconectado del estator. Para la comprobación de los diodos se tiene en cuenta la característica constructiva de los mismos y es que según se polaricen dejan pasar la corriente o no la dejen pasar.
  • 104. En diodos de cátodo base: conectar la punta de pruebas negativa del multimetro en la placa soporte y la punta de pruebas positiva a cada uno de los terminales aislados de los diodos, nos tendrá que mostrar el multimetro una medida de resistencia muy pequeña o próxima a cero esto indica que el diodo conduce (deja pasar la corriente eléctrica) en caso contrario si da una resistencia alta o infinita indica que el diodo esta perforado.. En diodos de ánodo base: conectar la punta de pruebas del multimetro negativa al soporte y la punta positiva a cada uno de los terminales aislados de los diodos. En esta situación el multimetro nos tendrá que dar una resistencia muy alta o infinita (el diodo no deja pasar la corriente), en caso contrario indica que el diodo esta cortocircuitado. Si se invierten las conexiones punta positiva en la placa soporte y punta negativa en los terminales aislados de los diodos. En esta situación el multimetro tendrá que dar una resistencia muy pequeña o próxima a cero (el diodo deja pasar la corriente) en caso contrario indica que el diodo esta perforado. Si después de hacer las comprobaciones sabemos que un diodo esta perforado o cortocircuitado, lo reemplazaremos por otro en caso de que se pueda desmontar, sino es así cambiaremos la placa soporte entera. Comprobación de los diodos montados en el puente rectificador Puente rectificador hexadiodo: - Conectar la punta de pruebas positiva de multimetro al borne de conexión de masa del puente y la punta negativa a los bornes de conexión de las bobinas del estator. En cada una de las pruebas la resistencia medida debe ser próxima a cero en caso contrario indica que el diodo esta perforado. - Conectar ahora para comprobar los otros tres diodos, la punta de pruebas positiva a cada una de las conexiones de las bobinas del inducido y conectar la punta de pruebas negativa en el borne positivo de salida de corriente. En cada una de las pruebas la resistencia medida debe ser próxima a cero en caso contrario indica que el diodo esta perforado. - Realizar nuevamente las dos comprobaciones anteriores pero invirtiendo las puntas de prueba, con lo cual en ambos casos el multimetro nos tendrá que dar un valor de resistencia muy alto o infinito sino es asi indica que el diodo en cuestión esta cortocircuitado.
  • 105. En caso de haber algún diodo cortocircuitado o perforado debe sustituirse el puente completo. Puente rectificador nanodiodo: En estos puentes, además de efectuar las pruebas correspondientes a su equipo hexadiodo vistas anteriormente, deberá comprobarse el conjunto de los diodos auxiliares. - Conectar la punta de pruebas positiva a las conexiones donde se conectan las bobinas del estator y la punta de pruebas negativa a la salida común de los diodos auxiliares. El multimetro nos tendrá que indicar una medida próxima a cero en caso contrario indica que el diodo estaperforado. - Invertir las conexiones hechas anteriormente y comprobar que el multimetro indica una resistencia muy alta o infinita, sino es así, indica que el diodo esta cortocircuitado. En caso de haber algún diodo cortocircuitadoo perforado debe sustituirse el puente completo. En las figuras de abajo tenemos otro tipo de puente rectificador más moderno
  • 106. Comprobación de las escobillas - Comprobar que las escobillas se deslizan suavemente en su alojamiento del soporte y que el cable de toma de corriente noesta roto o desprendido de la escobilla. - Comprobar que las escobillas asientan perfectamente sobre los anillos rozantes y que su longitud es superior a 10 mm; de ser inferior a esta longitud, cambiar el conjunto soporte con escobillas. - Con un multimetro, comprobar la continuidad entre el borne eléctrico del porta escobillas y la escobilla, y además el aislamiento entre ambas con respecto a masa.
  • 107. A tener en cuenta antes de montar y desmontar el alternador en la maquina - Al montar el alternador en el maquina, tener en cuenta su polaridad antesde conexionarlo, ya que, si se invierte la polaridad en la batería, los diodos pueden resultar dañados. - El alternador no debe funcionar nunca en vació, o sea, a circuito abierto. - Antes de desmontar el alternador del vehículo, para su comprobación o reparación, deberá desconectarse la batería. Comprobación y ajuste del regulador Los reguladores de tensión electromagnéticos son los únicos que pueden ser sometidos a revisión y ajuste, por el contrario los reguladores electrónicos no tienen reparación, si se está seguro que es el culpable de la avería, se tendrá que sustituirse por uno nuevo. En los reguladores de tensión electromagnéticos antes de desmontar la tapa, limpiar exteriormente el aparato, a fin de que no se introduzca suciedad en el interior del mismo, desmontar la tapa y efectuar las siguientes comprobaciones: - Comprobar que las resistencias, bobinas y conexiones no están rotas ni deformadas. - Comprobar que los contactos no están sucios, rotos, ni pegados, cerciorándose de que no existe ningún elemento extrañoque impida el cierre de los contactos. Reglaje y tarado del regulador Con los contactos cerrados y por medio de una galga de espesores, comprobar el entrehierro entre la parte superior del núcleo de la bobina y el ancora cuyo valor debe coincidir con los datos dados por el fabricante (de 0,9 a 1 mm). Si el valor no fuera correcto deformar la "lengueta soporte del muelle", hacia arriba o hacia abajo hasta hacer coincidir la cota del entrehierroindicada. SISTEMA DE PRECALENTAMIENTO
  • 108. La comprobación y sustitución de las bujías de incandescencia (calentadores) en los motores Diesel es una operación muy sencilla que podemos realizar nosotros mismos, la única dificultad que podemos encontrar es la que supone la ubicación de las bujías en el motor, que en ocasiones se encuentran en lugares de difícil acceso. El procedimiento a seguir para la comprobación y sustitución de las bujías de incandescencia es el siguiente:
  • 109. o Desconectar el borne negativo de la batería por seguridad paraevitar cortocircuitos. o Desconectar los cables que van a cada uno de los calentadores, para ello aflojar el tornillo pequeño que sujeta el terminal del cable al calentador. o Podemos comprobar que los calentadores funcionan correctamente sin desenroscarlos de la culata, para ello utilizaremos un milímetro. o Una vez quitado los cables limpiar bien alrededor de los calentadores (donde van roscados a la culata) para que no penetre suciedad dentro del motor una vez quitado el calentador. Después echar un poco de afloja todo (aceite) para que penetre un poco en la rosca y sea más fácil desenroscar el calentador. o Ahora viene la parte más delicada, para ello tienes que usar una llave fija, acodada o una llave para bujías que se ajuste a la tuerca labrada en el calentador, desenroscar el calentador como si fuera un tornillo es decir aflojando hacia la izquierda. o Cada vez que quitas un calentador inmediatamente colocas el nuevopara que no entre suciedad dentro del motor. o Por último vuelves a colocar todos los terminales eléctricos (cableado) en los calentadores. SISTEMA HIDRAULICO
  • 110.  Tanque  colador  Filtro  Bomba hidráulica  Válvulas de alivio, derivación, presión  Cañerías , mangueras y conectores  Válvula de control  acumulador  Cilindro hidráulico  Enfriador de aceite TANQUES HIDRAULICOS: FUNCIONES DE LOS TANQUES HIDRAULICOS El principal objetivo de los tanques hidráulicos es garantizar que el sistema hidráulico tenga siempre un amplio suministro de aceite. Los tanques también se utilizan para otros fines: las paredes de los tanques disipan el calor que se acumula en el aceite hidráulico, y los deflectores de los tanques ayudan a separar el aire y la condensación del aceite, de donde se pueda extraer. TIPOS DE TANQUES HIDRAULICOS
  • 111. En los sistemas hidráulicos móviles se utilizan dos tipos de tanques: o Tanques ventilados.- son los que tienen respiradero, permitiendo que haya compensación de presión cuando se produce cambios en los niveles de aceite y de temperatura. o Tanques presurizados.- están sellados de la atmosfera, evitando que penetre en ellos la suciedad y la humedad. La presión interna también empuja el aceite hacia la bomba, evitando cavitación de la misma. Algunos tanques presurizados tiene bombas de aire externa que presurizan el tanque, otros utilizan la presión que se genera naturalmente a medida que se calienta el fluido hidráulico. COMPONENTES DEL TANQUE HIDRAULICO. En los tanques hidráulicos podemos encontrar los siguientes elementos: 1. Tubo de llenado 2. Filtros internos 3. Mirilla 4. Tubería de retorno 5. Tapón de drenaje 6. Salida de la bomba 7. Plancha deflectora 8. Válvula hidráulica de alivio 9. Respiradero Tubo de llenado El tubo de llenado es el punto de entrada para añadir aceite. La tapa evita que los contaminantes entren en el tanque por el tubo de llenado. La rejilla elimina los contaminantes del aceite a medida que el aceite entre en el tubo de llenado. Filtros internos
  • 112. Muchos tanques tienen filtros internos que limpian el aceite de retorno. Indicador de mirilla La mirilla permite inspeccionar visualmente el nivel del aceite actual que tiene el tanque asi como los niveles máximos y mínimos de aceite. Tubería de retorno La tubería de retorno devuelve al tanque el aceite procedente del sistema. Tapón de drenaje El tapón de drenaje puede quitarse para drenar el aceite. Puede ser magnetico para atraer y ayudar a eliminar las partículas de metal que contaminan el aceite. Salida de la bomba. La salida de la bomba es un pasaje de flujo de aceite que va desde el tanque a la bomba. Plancha deflectora Las planchas deflectoras separan las zonas de retorno del tanque y dirigen el flujo de aceite en el tanque. Los deflectores aumentan el tiempo que el aceite permanece en el tanque, permitiendo que los contaminantes se asienten, que se evapore el agua y se separe el aire del aceite. Además, los deflectores reducen las salpicaduras de aceite dentro del tanque ocasionadas por el movimiento de la maquina. La plancha deflectora de retorno evita que el aceite de retorno agite el aceite que se encuentra en el tanque. Válvula de desconexión de alivio La válvula hidráulica de alivio se utiliza en los tanques presurizados, a medida que le aceite se calienta, la presión aumenta y la válvula se abre, evitando que el exceso de presión rompa el tanque. A medida que el aire se enfría y la presión desciende, la válvula se abre para evitar que el vacio resultante desplome el tanque. Respiradero El respiradero permite la entrada y salida de aire de los tanques ventilados. Tiene un filtro para evitar que la suciedad penetre y está situado más arriba del nivel de aceite del tanque. LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS PARA TANQUES
  • 113. El fallo de un tanque hidráulico es raroy por lo general es causado por daños externos. Las opciones de reparación son, por lo general, obvias y fáciles. FILTROS FUNCIONES DE LOS FILTROS Los filtros mantienen el aceite hidráulico limpio eliminando los contaminantes que pueden dañar las piezas de los componentes. A medida que le aceite pasa por el elemento del filtro, los contaminantes quedan atrapados. El aceite continua por el sistema. El elemento o malla se clasifica en micrones, según el tamaño de las perforaciones, de acuerdo con su capacidad de atrapar partículas. Cuanto más pequeño sea el tamaño de las perforaciones, más pequeñas serán las partículas que podrá atrapar. DISEÑO DEL FILTRO Existes básicamente dos tipos de filtros de aceite. 1. Los de superficie y 2. Los de profundidad. Tal como el nombre lo indica, los filtros de superficie recogen los contaminantes en la superficie del elemento del filtro o malla. Los filtros de profundidad recogen los contaminantes de diferentes tamaños a diferentes niveles dentro del elemento. CLASIFICACION DE LOS FILTROS Los filtros de aceite pueden clasificarse con uno de estos tres diseños: Filtro de tubo.- El elemento de filtro va dentro de la caja. Filtro Enrroscable.- filtro y caja de una sola pieza. (Similar al filtro de aceite de los automóviles). Malla o screen.- Malla metálica que recoge los contaminantes de aceite de gran tamaño antes de que penetren en el sistema.
  • 114. UBICACIÓN DEL FILTRO. Un sistema hidráulico puede requerir barios filtros, cada uno con su propio propósito y ubicación. a. Filtro presurizado.- el filtro presurizado evita que las partículas finas contaminantes penetren en la válvulas y los accionadores y puede ser un filtro del tipo de superficie o del tipo de tubo de profundidad. b. Filtro de succión.- el filtro de succión evita que los contaminantes de gran tamaño penetren en las bombas y demás componentes. Hay muy poca caída de presión entre la entrada y la salida. Para evitar la cavitación de la bomba. Los filtros de succión por lo general son filtros desuperficie. c. Filtro de drenaje de la caja del motor o de la bomba.- Elimina los residuos que se producen con el desgaste o falla de un motor o bomba es un filtro de baja presión y poco volumen y puede ser del tipo tubo o enroscable. d. Filtro de retorno.- el filtro de retorno elimina los contaminantes que entran en el sistema durante la operación, evitando que penetren en el tanque. Es un filtro de superficie. VALVULA DE DERIVACION La mayoría de los filtros de tubo y enroscable están equipados con válvulas de derivación de filtros para garantizar que el flujo del sistema nunca quede boqueado. Hay dos situaciones que puede ocasionar dicho bloqueo: Pueda que el aceite frio sea demasiado espeso para pasar por el filtro. Cualquiera de
  • 115. Página 115 las dos situaciones puede afectar el rendimiento del sistema u ocasionar daños a los componentes. La válvula de derivación por lo general es una válvula de contrapunto accionada por el resorte. A medida que disminuye el caudal que pasa por el filtro debido a los taponamientos o a que el aceite sea espesa o enfría, disminuye la presión en el lado de la entrada. Cuando la diferencia de presión llega a un límite predeterminado, llamado presión de apertura, la válvula de contrapunto se abre, permitiendo que el aceite se desvíe sin pasar por el elemento. El aceite derivado no está filtrado, y se debe de dar servicio al filtro lo antes posible. En el caso del aceite frio, la válvula de derivación se cerrara tan pronto como se caliente el aceite. LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS PARA FILTROS Los filtros de aceite son artículos de mantenimiento. Diseñados para que se les de servicio o sean reemplazados periódicamente. 1. Como fallan los filtros? En cada una de estas situaciones, el aceite contaminado se desvia y no pasa por el filtro.  Los filtros se taponan.  Los filtros se deforman y estropean.  El filtro no asienta bien. 2. Porque fallan los filtros?  No se presta atención a los intervalos de servicio delfiltro.  Daños externos  Instalación incorrecta  Contaminantes raros  Falla de componentes. 3. Indicadores defallas  Aceite sucio  Desgaste acelerado de los componentes de las válvulas  Bomba con ruido  Alarma de válvula de derivación.
  • 116. 4. Opciones de servicio  Siga las recomendaciones de intervalos de servicio para su máquina.  Utilice siempre los filtros apropiados de CATERPILLAR.  Drene el aceite contaminado y reemplazar por aceite y filtros limpios. BOMBAS Y MOTORES HIDRAULICOS FUNCIONES Las bombas hidráulicas convierten la energía mecánica en energía hidráulica en forma de flujo de fluido. Cuando el fluido hidráulico encuentra alguna resistencia, se crea presión. TIPOS DE BOMBAS Existen varias clasificaciones de las bombas hidráulica, de acuerdo a estas, las bombas pueden ser:  De caudal positivo.- Son las bombas que siempre generan flujo cuando están funcionando. La mayoría de las bombas que se utilizan en las maquinas CATERPILLAR son de este tipo.  De caudal fijo (desplazamiento fijo).- Son las que mueven un volumen constante o fijo de fluido en cada revolución de la bomba  De caudal variable (desplazamiento variable).- pueden ajustar el volumen de fluido que se impele durante cada revolución de la bomba.  Bidireccionales.-Son reversibles y pueden accionarse en cualquier sentido.  De presión compensada.- son bombas de caudal variable equipadas con un dispositivo de control que ajusta la salida de la bomba para mantener la presión deseada en elsistema. Se debe considerar que una bomba hidráulica tiene compensación de presión de tres formas:  Una bomba que está equipada con una válvula compensadora de presión para limitar la presión máxima del sistema.  Una bomba que varía el flujo de salida para mantener un diferencial de presión determinado. Se utiliza servo – válvulas ocarretes de margen para evitar la señal a la bomba.  Una bomba que mantiene un régimen de flujo “caudal” determinado aun cuando aumenta la presión de carga. DESPLAZAMIENTO DE LA BOMBA
  • 117. El desplazamiento de la bomba se calcula midiendo el volumen de fluido movido durante una revolución completa de la bomba CAUDAL DE LA BOMBA El caudal de la bomba se calcula midiendo el volumen de fluido movido durante un tiempo determinado. Se expresa en galones por minuto o en litros por minuto (gal/min o l/min). TIPOS DE BOMBAS BOMBAS DE ENGRANAJES Las bombas de engranajes son bombas de caudal positivo y fijo. Su diseño simple, de recia construcción, las hacen útiles en una amplia gama de aplicaciones. a. Componentes. Los componentes de una bomba de engranajes se identifican en la siguiente ilustración. I. Sellos II. Plancha de presión III. Engranaje loco IV. Engranaje de impulsión V. Caja. b. Operación de las bombas de engranajes. Un eje de impulsión hace girar el engranaje impulsor, el cual hace girar el engranaje loco. A medida que gira los engranajes, los dientes del engranaje forman un sello contra la caja. El aceite entra por las lumbreras de entrada quedandoatrapado entre los dientes y la caja, y es impulsado y obligado a salir por una lumbrera de salida. BOMBAS DE PALETAS
  • 118. Las bombas de paletas son bombas de caudal positivo y fijo. Estas bombas de larga duración y suave funcionamiento son de usofrecuente. a. Componentes de una bomba depaletas I. Caja del extremo II. Plancha flexible III. Anillo excéntrico IV. Rotor V. Paletas VI. Sellos VII. Caja del extremo. b. Funcionamiento de la bomba depaletas Un eje de impulsión gira el rotor. El aceite penetra en la cámara creada entre las paletas y la caja, y es impulsado hacia la lumbrera de salida. La bomba se paletas y la caja, y es impulsado hacia la lumbrera de salida. La bomba de paletas consiste en: un anillo de leva, paletas y rotor ranurado. c. Tipos de bombas de paletas La mayoría de las bombas de paletas CATERPILLAR son bombas balanceadas con un par de lumbreras de entrada y un par de salidas. Las lumbreras de cada par están ubicadas en lados opuestos. La fuerza centrifuga, los resortes o la alta presión de aceite empujan las paletas se ajusten automáticamente según el desgaste. BOMBAS DE PISTONES
  • 119. Las bombas de pistones pueden ser de caudal fijo o variable, según su diseño. Estás bombas versátiles y eficiente se utilizan frecuentemente en los sistemas hidráulicos de detección de carga y presión compensada. a. Compontes de la bomba de pistones I. Eje impulsor II. Tambor de cilindros III. Placa de lumbreras IV. Pistones V. Retenes VI. Placa de retracción VII. Plato basculante b. Operación de la bomba depistones El eje impulsor está conectado al tambor de cilindros. A medida que gira, los pistones, que están conectados al plato basculante, suben y bajan en los cilindros A medida que el pistón se retrae, hace penetrar aceite en el cilindro por la lumbrera de entrada y luego lo expulsa en la carrera descendente por la lumbrera de salida. El caudal de aceite impulsado depende del ángulo del plato basculante. Cuando el plato basculante está situado en un ángulo máximo, habrá el máximo caudal. c. Tipos de bombas de pistones. Las bombas de pistones también pueden ser de caudal fijo. En este tipo de bombas se tiene un ángulo fijo del conjunto del tambor y pistones con respecto al eje de impulsión. MOTORES HIDRAULICOS
  • 120. Los motores hidráulicos son accionadores que convierten la energía hidráulica en energía mecánica en forma de movimiento y fuerza giratoria. Se utilizan en las maquinas CATERPILLAR para impulsar cadenas, ruedas e implementos. Funcionamiento de un motor hidráulico. Los motores hidráulicos son casi idénticos a las bombas hidráulicas. Esto se aplica a los motores de engranajes. De paletas y de pistones. La diferencia principal consiste en que el aceite a alta presión entra en el motor, haciendo girar a los componentes internos. El aceite luego sale del motor a baja presión y regresa al tanque. Cuando el motor esta funcionando hacia adelante, los componentes internos giran en la misma dirección. SISTEMA DE MANDO HIDROSTATICO La mayoría de los sistemas hidrostáticos de impulsión de las maquinas CATERPILLAR son sistemas de circuito cerrado. Esto significa que el aceite que regresa del motor fluye directamente de nuevo hacia la entrada de la bomba. Se utiliza una bomba de carga para llenar el sistema en el momento del arranque y llenar el aceite que se pierde debido a las fugas en el sistema. LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS Y ATENCION TECNICA PARA BOMBAS Y MOTORES. El rendimiento y la vida útil de las bombas hidráulicas pueden verse afectadas por una serie de condiciones de operación. 1. Como fallan las bombas y motores?  Fugas  Desgaste  Componentes rotos o averiados 2. Porque fallan las bombas y los motores?  Cavitación  Aeración  Contaminación  Fluido inadecuado  Exceso de calor/presión.  Desgaste normal CAVITACION
  • 121. Cuando una bomba o un motor no reciben aceite o recibe muy poco aceite, se forma cavidades de vapor que se desintegran en la bomba. Estoocasiona implosiones que desgastan los componentes internos de la bomba o del motor. Además los componentes se rayan debido a la falta de lubricación. SINTOMAS DE CAVITACION Los síntomas de cavitación son:  Traqueteopeculiar  Operación defectuosa del implemento  Acumulación de calor en la bomba (pintura de la bomba se quema) CAUSAS DE CAVITACION  Tuberías de entrada restringida (ejm. Filtro taponado)  Exceso de velocidad  Bajo nivel de aceite  Viscosidad de aceite demasiado alta.  Falla de presurización del tanque.  Cambios no autorizados en el sistema y/opiezas de inferior calidad. AERACION La aeración consiste en el proceso de atrapar el aire que se encuentra en el aceite, lo que es ocasionado por las fugas de aire en el sistema. Las burbujas explotan cuando entran en la bomba o en el motor, causando el desgaste de los componentes internos. SINTOMAS DE AERACION  Ruido en la bomba o en el motor  Operación errátil del implemento  Acumulación de calor en la bomba o en el motor.  Los controles del implemento están muy suaves.  Aceite espumoso. CONTAMINACION DE ACEITE Las bombas y los motores son susceptibles a los daños ocasionados por la suciedad, el agua y otros contaminantes abrasivos. CAUSAS DE LA CONTAMINACION
  • 122.  Mantenimiento deficiente.  Conexiones flojas en las tuberías.  Sellos dañados  Hábitos de trabajo descuidados (dejar el tanque destapado, permitir que contaminantes entren en el tanque al restablecer aceite, dejar el tanque sin la tapa de ventilación). VISCOSIDAD DEL FLUIDO Es importante utilizar aceite con la viscosidad apropiada. A continuación se describe algunos problemas que puedan ocurrir si se utiliza un tipo de fluido incorrecto: Fluido insuficientemente viscoso:  Aumento de fugas internas y externas  Patinaje de la bomba o del motor  Exceso de desgaste de los componentes debido a lubricación inadecuada.  Reducción de la presión del sistema.  Los controles del implemento están muy suaves. Fluido demasiado espeso:  Aumento de fricción interna.  Aumento de la temperatura con la resultante acumulación de residuos lodosos.  Operación lenta y errática.  Se requiere más potencia para la operación VALVULAS HIDRAULICAS
  • 123. FUNCION DE LAS VALVULAS HIDRAULICAS Son aquellas que se utilizan para regular las condiciones del flujo de aceite, tales como caudal, presión y dirección. Todos los sistemas hidráulicos utilizan válvulas para accionar los cilindros y los motores y para controlar otros requisitos de caudal de fluido y presión del sistema. Estas válvulas pueden ser componentes individuales, agrupados dentro de una sola caja, o apilados en bancos de válvulas. TIPOS DE VALVULAS Se puede agrupar en tres categorías:  Válvula de control de dirección.- Controlan el recorrido del flujo por el sistema. Proporciona el medio principal para controlar la operación de los accionadores y otros componentes dirigiendo el caudal de aceite al circuito deseado. Hay tres tipos de válvulas determine la dirección y cantidad de flujo de aceite estas válvulas generalmente tienen tres o más posiciones.  Válvula de control de flujo.- Controlan la velocidad de flujo (caudal) por un circuito. Se utiliza a menudo para regular la velocidad del accionador, o para dividir el flujo entre 2 o más circuitos. Puede ser una válvula de compuerta sencilla o diferentes dispositivos dinámicas de válvulas accionadas por resorte, en si permite predeterminar el caudal máximo de aceite que puede penetrar en un circuito, desviando el exceso de aceite hacia otro circuito, o enviándolo de retorno al tanque. Consta de un orificio restrictor, una válvula de descarga y un resorte ligero. Esta válvula puede controlar el flujo con un alto grado de precisión. El orificio restrictor está diseñado para dejar pasar un caudal determinado a una presión diferencial determinada.  Válvula de control de presión.- Limitan la presión máxima dentrode un circuito o mantienen una diferencia de presión deseada entre dos circuitos. a. Válvula de alivio de presión. Se utiliza para limitar la presión máxima del sistema o del circuito y proteger los componentes del exceso de presión. Si la presión
  • 124. sobrepasa un nivel determinado, se abre la válvula de alivio, descargando aceite al tanque. LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS Y ATENCION TECNICA PARA LAS VALVULAS. El rendimiento adecuado de cualquier sistema hidráulico depende de válvulas que funcionen correctamente. 1. Como fallan lasválvulas?  Fugas internas y externas.  Roturas  Desgaste y fatiga normales.  Atascamiento 2. Porque fallan lasválvulas?  La contaminación hace que las válvulas se atasquen, tapona los orificios restrictores y ocasiona desgastes abrasivos entre las piezas de las válvulas.  El calor hace que las válvulas se atasquen debido a la acumulación de barniz y que se produzca fallas por fatiga en los resortes.  Desgastes normal. ACUMULADORES FUNCIONES DE LOS ACUMULADORES
  • 125. Los acumuladores son recipientes que almacenan el aceite hidráulico a presión. Se utilizan en una serie de aplicaciones en los productos CATERPILLAR. El depósito de aceite y presión que contiene los acumuladores los sistemas hidráulicos móviles. 1. Compensa las variaciones de flujo 2. Mantiene una presión constante 3. Absorbe los impactos 4. Proporciona presión y flujo de emergencia. Compensación de variaciones de flujo En algunos sistemas, a veces la demanda de flujo puede sobrepasar las capacidades de los tanques y las bombas. En estos casos, el acumulador puede suministrar provisoriamente el caudal necesario. Cuando la operación regresa a la normalidad, el acumulador se vuelve llenar de aceite. Mantiene la presión constante Los acumuladores compensan las variaciones de presión que se producen en el sistema suministrando presión adicional y absorbiendo el exceso de presión, según se requiera. Amortiguación Los cambios repentinos de carga pueden ocasionar sobrecarga de presión en el sistema. El acumulador funciona como un amortiguador recibiendo el aceite de la sobrecarga y dejándolo salir una vez pasada la sobrecarga. Proporciona presión y flujo de emergencia. Si el motor pierde potencia, el acumulador puede suministrar presión y flujo hidráulico al sistema durante un periodo de tiempo limitado. TIPOS DE ACUMULADORES 1. Acumuladorcontrapesado
  • 126. El acumulador contrapesado es el tipo de acumulador más antiguo. Consta de un cilindro, pistón, empaquetadura o sellos y una pesa. A medida que la presión del sistema aumenta, el cilindro se llena de aceite, el pistón y la pesa son empujados hacia arriba. A medida que la presión del sistema disminuye, la esfuerza al pistón a que descienda, haciendo que le aceite regrese al sistema. 2. Acumulador de resorte El acumulador de resorte consta de un resorte, un pistón y un cilindro. A medida que la presión del sistema aumenta, el cilindro se llena de aceite, haciendo que le pistón suba y comprima el resorte. Cuando la presión del sistema disminuye, el resorte se descomprime, haciendo que el aceite regrese al sistema. Los acumuladores de resorte se utilizan raras veces en sistemas hidráulicos móviles. 3. Acumulador cargado por gas El acumulador cargado con gas es el tipo de acumulador que más se utiliza en las maquinas CATERPILLAR, consta de un cilindro, un pistón o cámara de aire y una válvula de carga. El aceite que entra en el cilindro empuja comprimiendo el gas. A medida que la presión disminuye, el gas se expande, haciendo que el aceite salga. El acumulador cargadocon gas es versátil, potente y exacto, pero requiere un mantenimiento cuidadoso. Además, pueden absorber eventuales sobrecargas del sistema.
  • 127. LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS PARA ACUMULADORES. Los acumuladores requieren un mantenimiento cuidadoso y periódico para garantizar un funcionamiento adecuado. Como fallan losacumuladores?  Fuga de gas o aceite internas o externas.  Ruptura de la cámara de aceite  Daño externo  Resorte rotos o débiles Porque fallan los acumuladores?  Instalación incorrecta  Demasiada / poca carga.  Falla de sello del pistón  Falla de la válvula de carga  Indicadores deavería  Respuesta lenta o errática del implemento.  Fuga visibles.  Incapacidad de absorber impactos.  Funcionamiento deficiente.  Opciones de atencióntécnica  Reemplace componentes (válvulas, cámara de aire, resortes, pistón o sellos).  Recargue con gas.  Reemplace el acumulador. ENFRIADORES FUNCION DEL ENFRIADOR DE ACEITE
  • 128. Como los componentes del sistema hidráulico trabajan a alta presión, el calor se va acumulando en el aceite. Si las temperaturas aumentan demasiado, puede ocasionar que se dañen los componentes. Los enfriadores de aceite son intercambiadores de calor, similares al radiador de una maquinaria, que utiliza aire o agua para mantener operaciones seguras. TIPOS DE ENFRIADORES Enfriador de aire a aceite El aceite pasa por un tubo cubierto con aletas de enfriamiento. Un ventilador sopla aire sobre el tubo y las aletas, enfriando el aceite. Enfriador de agua a aceite. En este tipo de enfriador, el aceite pasa por una serie de tubos que enfrían con agua. LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS PARA ENFRIADORES DE ACEITE.