1. M
MANUAL DE
MOTORES
ITES CISNEROS
Este manual es una pequeña guía para estudiantes de
mecánica Automotriz, en el cual encontrar como
poder dar mantenimiento a motores de cuatro
tiempos
Autor. Alfonso Vacacela
15/06/2012
2. INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO CARLOS CISNEROS
Motor
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Para la compañía discográfica, véase Motor Music Records.
Motor de un avión de 1915, con disposición radial y refrigerado con agua.
Motor V12 de automóvil, utilizado en un Lamborghini Murciélago.
Un motor es la parte de una máquina capaz de transformar algún tipo de energía
(eléctrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un
trabajo. En los automóviles este efecto es una fuerza que produce el movimiento.
Existen diversos tipos, siendo de los más comunes los siguientes:
Motores térmicos, cuando el trabajo se obtiene a partir de energía calórica.
o Motores de combustión interna, son motores térmicos en los cuales se
produce una combustión del fluido del motor, transformando su energía
química en energía térmica, a partir de la cual se obtiene energía
mecánica. El fluido motor antes de iniciar la combustión es una mezcla
de un comburente (como el aire) y un combustible, como los derivados
del petróleo y gasolina, los del gas natural o los biocombustibles.
o Motores de combustión externa, son motores térmicos en los cuales se
produce una combustión en un fluido distinto al fluido motor. El fluido
motor alcanza un estado térmico de mayor fuerza posible de llevar es
mediante la transmisión de energía a través de una pared.
Motores eléctricos, cuando el trabajo se obtiene a partir de una corriente
eléctrica.
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En los aerogeneradores, las centrales hidroeléctricas o los reactores nucleares también
se transforma algún tipo de energía en otro. Sin embargo, la palabra motor se reserva
para los casos en los cuales el resultado inmediato es energía mecánica.
Los motores eléctricos utilizan la inducción electromagnética que produce la
electricidad para producir movimiento, según sea la constitución del motor: núcleo con
cable arrollado, sin cable arrollado, monofásico, trifásico, con imanes permanentes o sin
ellos; la potencia depende del calibre del alambre, las vueltas del alambre y la tensión
eléctrica aplicada.
Contenido
1 Características generales
2 Otros usos
3 Véase también
4 Enlaces externos
Características generales
Rendimiento: es el cociente entre la potencia útil que generan y la potencia
absorbida. Habitualmente se representa con la letra griega η.
Velocidad de poco giro o velocidad nominal: es la velocidad angular del
cigüeñal, es decir, el número de rotaciones por minuto (rpm o RPM) a las que
gira. Se representa por la letra n.
Potencia: es el trabajo que el motor es capaz de realizar en la unidad de tiempo a
una determinada velocidad de giro. Se mide normalmente en caballos de vapor
(CV), siendo 1 CV igual a 736 vatios.
Par motor: es el momento de rotación que actúa sobre el eje del motor y
determina su giro. Se mide en kg*m (kilogramos por metro) o lo que es lo
mismo newtons-metro (Nm), siendo 1 kgm igual a 9,81 Nm (9,81 kg*f*m). Hay
varios tipos de pares, véanse por ejemplo el par de arranque, el par de
aceleración y el par nominal.
Otros usos
En ciertas ocasiones la palabra "motor" es utilizada para referirse a entidades que
desarrollan determinadas tareas y no "trabajo" en el sentido físico. Este uso es
particularmente visible en informática, donde son comunes términos como motor de
búsqueda, "motor SQL" o "motor de juegos". Como en muchos otros términos de la
jerga informática, suele emplearse su equivalente en idioma inglés, engine,
especialmente en algunos países de Latinoamérica.
También suele denominarse como motor de juego o Game Engine a una serie de rutinas
de programación que permiten el diseño, la creación y la representación de un
videojuego.
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Como novedad cabe citar la reutilización del motor de explosión entre otras piezas de
coches como material para construir obras artísticas de alta calidad. Se trata de Arte
Reciclado, obra única y sostenible.
Véase también
Motor térmico
Motor eléctrico
Motor de combustión
Motor de impulsión
Motor aeronáutico
Motor radial
Motor Stirling
Motor a reacción
Turbina de gas
Reactor
Cohete espacial
Turbina de vapor
Micromotor
Motor eléctrico
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Campo magnético que rota como suma de vectores magnéticos a partir de 3 bobinas de la
fase.
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Rotor de un motor eléctrico.
Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en
energía mecánica por medio de campos magnéticos variables electromagnéticas.
Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica
en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción
usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos
regenerativos.
Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares.
Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en
automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las
ventajas de ambos.
Contenido
1 Principio de funcionamiento
2 Ventajas
3 Motores de corriente continua
4 Motores de corriente alterna
o 4.1 Asíncrono o de inducción
4.1.1 Jaula de ardilla
4.1.1.1 Monofásicos
4.1.1.2 Trifásicos
4.1.2 Rotor Devanado
4.1.2.1 Monofásicos
4.1.2.2 Trifásico
o 4.2 Síncrono
5 Usos
6 Cambio de sentido de giro
7 Regulación de velocidad
8 Véase también
9 Enlaces externos
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Principio de funcionamiento
Véanse también: Fuerza de Lorentz y Ley de coulomb
Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo
principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una
corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende
a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético.
El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que
circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que
provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estátor, el movimiento
circular que se observa en el rotor del motor. Aprovechando el estator y rotor ambos de
acero laminado al silicio se produce un campo magnético uniforme en el motor.
Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un conductor produce un campo
magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente,
el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda
a desplazarse produciendo así la energía mecánica. Dicha energía es comunicada al
exterior mediante un dispositivo llamado flecha.
Ventajas
En diversas circunstancias presenta muchas ventajas respecto a los motores de
combustión:
A igual potencia, su tamaño y peso son más reducidos.
Se pueden construir de cualquier tamaño.
Tiene un par de giro elevado y, según el tipo de motor, prácticamente constante.
Su rendimiento es muy elevado (típicamente en torno al 75%, aumentando el mismo a
medida que se incrementa la potencia de la máquina).
Este tipo de motores no emite contaminantes, aunque en la generación de energía
eléctrica de la mayoría de las redes de suministro sí emiten contaminantes.
Motores de corriente continua
Artículo principal: Motor de corriente continua.
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Diversos motores eléctricos.
Los motores de corriente continua se clasifican según la forma como estén conectados,
en:
Motor serie
Motor compound
Motor shunt
Motor eléctrico sin escobillas
Además de los anteriores, existen otros tipos que son utilizados en electrónica:
Motor paso a paso
Servomotor
Motor sin núcleo
Motores de corriente alterna
Artículo principal: Motor de corriente alterna.
Los motores de C.A. se clasifican de la siguiente manera:
Asíncrono o de inducción
Los motores asíncronos o de inducción son aquellos motores eléctricos en los que el
rotor nunca llega a girar en la misma frecuencia con la que lo hace el campo magnético
del estator. Cuanto mayor es el par motor mayor es esta diferencia de frecuencias.
Jaula de ardilla
Un rotor de jaula de ardilla es la parte que rota usada comúnmente en un motor de
inducción de corriente alterna. Un motor eléctrico con un rotor de jaula de ardilla
también se llama "motor de jaula de ardilla". En su forma instalada, es un cilindro
montado en un eje. Internamente contiene barras conductoras longitudinales de
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aluminio o de cobre con surcos y conectados juntos en ambos extremos poniendo en
cortocircuito los anillos que forman la jaula. El nombre se deriva de la semejanza entre
esta jaula de anillos y barras y la rueda de un hámster (ruedas probablemente similares
existen para las ardillas domésticas)
Anteriormente se usaban rotores con barras conectadas entre si con tuercas lo que da
problemas cuando perdían presión y provocan mal contacto. Eso se mejoro usando
jaulas de ardilla sin tuercas, son de material fundido, en el futuro se pretende utilizar
cobre en la jaula para mejorar la eficiencia, actualmente se utiliza aluminio.
Artículo principal: Jaula de ardilla.
Monofásicos
Motor de arranque a resistencia. Posee dos bobinas una de arranque y una bobina de
trabajo.
Motor de arranque a condensador. Posee un condensador electrolítico en serie con la
bobina de arranque la cual proporciona más fuerza al momento de la marcha y se
puede colocar otra en paralelo la cual mejora la reactancia del motor permitiendo que
entregue toda la potencia.
Motor de marcha.
Motor de doble condensador.
Motor de polos sombreados o polo sombra.
Trifásicos
Motor de Inducción.
A tres fases.
La mayoría de los motores trifásicos tienen una carga equilibrada, es decir, consumen lo
mismo en las tres fases, ya estén conectados en estrella o en triángulo. Las tensiones en
cada fase en este caso son iguales al resultado de dividir la tensión de línea por raíz de
tres. Por ejemplo, si la tensión de línea es 380 V, entonces la tensión de cada fase es
220 V.
Véase también: Sistema trifásico
Rotor Devanado
El rotor devanado o bobinado, como su nombre lo indica, lleva unas bobinas que se
conectan a unos anillos deslizantes colocados en el eje; por medio de unas escobillas se
conecta el rotor a unas resistencias que se pueden variar hasta poner el rotor en corto
circuito al igual que el eje de jaula de ardilla.
Monofásicos
Motor universal
Motor de Inducción
Motor de fase partida
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Motor por reluctancia
Motor de polos sombreados
Trifásico
Motor de rotor devanado.
Motor asíncrono
Motor síncrono
Síncrono
En este tipo de motores y en condiciones normales, el rotor gira a las mismas
revoluciones que lo hace el campo magnético del estator.
Usos
Los motores eléctricos se utilizan en la gran mayoría de las máquinas modernas. Su
reducido tamaño permite introducir motores potentes en máquinas de pequeño tamaño,
por ejemplo taladros o batidoras.
Cambio de sentido de giro
Para efectuar el cambio de sentido de giro de los motores eléctricos de corriente alterna
se siguen unos simples pasos tales como:
Para motores monofásicos únicamente es necesario invertir las terminales del
devanado de arranque, esto se puede realizar manualmente o con unos relevadores
Para motores trifásicos únicamente es necesario invertir dos de las conexiones de
alimentación correspondientes a dos fases de acuerdo a la secuencia de trifases.
Para motores de a.c. es necesario invertir los contactos del par de arranque.
Regulación de velocidad
En los motores asíncronos trifásicos existen dos formas de poder variar la velocidad,
una es variando la frecuencia mediante un equipo electrónico especial y la otra es
variando la polaridad gracias al diseño del motor. Esto último es posible en los motores
de devanado separado, o los motores de conexión Dahlander pero solo es posible tener
un cambio de polaridad limitado ejem: 2 polos y 4.
Véase también
Aplicaciones de la electricidad
Electricidad
Ingeniería electromecánica
Máquina eléctrica
Motor de corriente continua
Motor de corriente alterna
Motor paso a paso
