motores

1. DIVERSAS CLASIFICACIONES DE LA POTENCIA DE LOS MOTORES
TÉRMICOS
MEDIDAS DE LA POTENCIA
La potencia se mide en CV, existen dos definiciones del CV: el continental
CV o PS (alemán) y el sajón HP. La equivalencia entre ellos es la siguiente:
1퐻푃 = 1.014퐶푉 표 푃푆
La evaluación del número de CV de una maquina en el sistema SAE
(Estados Unidos) no tiene en cuenta la potencia de los aparatos auxiliarles,
necesarios para la marcha del propio motor diésel, tales como ventiladores,
bombas, etc. En las normas DIN (alemanas) se prevé el consumo con estos
aparatos auxiliares, de donde se deduce que las potencias de ambos
sistemas, SAE Y DIN, no son equivalentes.
En una primera aproximación, las normas SAE dan potencias superiores, del
orden de un 15%, a las obtenidas con normas DIN.
EVALUACIÓN DE LA POTENCIA CON EL FRENO DINAMOMÉTRICO
Este aparato, consta de una palanca en uno de cuyos extremos se dispone
una llanta metálica dotada de unos tacos de madera en su interior y que
abraza una polea solidaria con el motor cuya potencia queremos medir. En
el otro extremo se establecen unos contrapesos variables en una balanza.
La palanca presenta unos topes para que no pueda ser arrastrada por el
giro del motor.
Puesto el motor en marcha, se aprieta o afloja la llanta, que actúa como
freno, por medio de un tornillo, y se van colocando pesos en la balanza
hasta que la palanca permanezca horizontal, y el motor, y por tanto la polea
que ha sido acoplada, marche a su velocidad de régimen. La polea tiende a
girar en el sentido de la rotación del eje motor, arrastrando con el
rozamiento la llanta metálica que actúa como freno, pero los contrapesos
del otro extremo de la palanca lo impiden.
La condición de equilibrio de las fuerzas de rozamiento y de los contrapesos
que obran en los extremos de la palanca de primer género, cuyo apoyo se
encuentra a la altura del eje motor y cuyos brazos son, respectivamente, la
longitud L y el radio r del eje de la polea motora, cuya potencia se quiere
calcular, es:
푓. 푟 = 푃. 퐿
Sean:
P= peso actuante en el extremo de la palanca, el cual se compone del peso
colocado en el plato y del peso propio de la palanca referido a este extremo.
L= longitud del brazo de palanca medido desde el centro del eje motor al
contrapeso.
r= radio de la polea motora sobre la que actúa el freno de tacos.

2. f= rozamiento que actúa en las superficies de contacto del eje con los tacos.
n= número de revoluciones del eje por minuto.
El trabajo del rozamiento por segundo (kg.m/s) es, después de sustituir,
푃표푡푒푛푐푖푎 =
푓. 2. 휋. 푟. 푛
60
=
푃. 퐿
푟
.
2. 휋. 푟. 푛
60
= 푃. 퐿.
휋. 푛
30
Y la potencia en CV sería:
푃.퐿.휋.푛
30푥75
=
푃.퐿.휋.푛
2250
Para la aplicación de la fórmula se han tomado: L, en m; P, en kg, y n, en
revoluciones por minuto.
CURVAS CARACTERÍSTICAS DE MOTORES DIESEL
Las curvas características empleadas principalmente son las que definen la
potencia y el par motor, en función de la velocidad (Fig. 6.31).
Como es sabido, el par motor define la capacidad de realización de un
trabajo, y la potencia es el trabajo realizado en la unidad de tiempo; ambas
dimensiones, y las revoluciones, están relacionadas por la fórmula antes
estudiada de Pm=716 P/n.

3. Caso de no indicarse las revoluciones a las que el motor suministra el par
máximo, habrá que recurrir a la curva que se muestra el valor de dicho par
en función de las revoluciones. De todas formas, para cada potencia
suministrada por el motor, el producto n. Pm es constante, pudiendo variar
ambos sin alterar dicho producto.
El mecanismo con el que se consigue estas variaciones de revolución y las
consiguientes alteraciones del par motor se llama convertidor de par.
Es muy importante que los motores dispongan de una reserva de par,
obtenida ésta a revoluciones inferiores a aquellas a las que se produce la
potencia máxima, con los que se consigue que la capacidad de motor para
vencer sobrecargas logre, con una pequeña baja de revoluciones, remontar
otra vez y alcanzar la potencia máxima.
Es normal finalmente, que la indicación de la potencia de un motor se
establezca según diversas clasificaciones de empleo, tales como
intermitente, media y continua (Fig. 6.32).
En general, se entiende por potencia intermitente la que puede desarrollar
un motor con fácil evacuación de gases y por un período máximo de 1 hora.
La potencia media es aquella que puede desarrollar un motor de un período
de 12 horas arrancando de situación fría.
La potencia continua es la que puede desarrollar durante un período de 24
horas consecutivas. La potencia continua no excede del 90% de la potencia
media o específica.
Se admiten sobrecargas del 10% sobre la potencia media o específica, una
vez que el motor ha llegado a alcanzar la temperatura constante del agua
de refrigeración y del aceite.

4. LIMITACIONES DE LA POTENCIA POR ALTURA
Cuando aumenta la altura del punto donde trabajan las máquinas, la
reducción de la presión atmosférica causa una baja en la potencia real de
los motores. Esta reducción se mantiene para cualquier tipo de velocidad
empleada en la máquina.

5. Se estima que hasta 700 m los motores trabajan sin pérdida de potencia, y
a partir de los 700 m existe una disminución de potencia que equivale
aproximadamente al 1% por cada 100 m de altitud.
Debe notarse que en los motores turboalimentados esta pérdida de potencia
queda reducida aproximadamente a la mitad de la dada para los motores
que no tengan este tipo de dispositivos (Fig.6.33).
SISTEMAS DE REFRIGRACIÓN
Se utilizan esos sistemas para mantener en el motor una temperatura
constante entre los 70º y los 80ºC, normalmente.
Estos sistemas constan de un termostato que se encuentra cerrado cuando
el motor está frío, por lo que el agua circula solamente por el circuito,
llamado primario, que no comprende el refrigerador; se consigue así un
volumen menor de agua en circulación, lo que permite un calentamiento
más rápido del motor. Cuando éste alcanza la temperatura antes citada,
actúa el termostato, ampliando la circulación del agua a un circuito en
paralelo con el principal y que comprende ya el radiador.
En los países muy fríos, el radiador lleva unas cortinillas que pueden
cerrarse, evitando con ello la pérdida de calor por convección.
AVERÍAS Y FORMAS DE SUBSANARLAS
Se incluye a continuación un limitado repertorio con las averías más
frecuentes y la forma de resolverlas. Su interés reside principalmente en su
uso en obra, donde muchas veces es difícil encontrar a mano una
recomendación que nos permita salir de una situación inesperada.
El motor no arranca.
El motor arranca, pero marcha irregularmente, y al poco rato se para.
La capacidad del motor es inferior; no tiene suficiente fuerza.
El motor marcha demasiado duro, o golpea.
Los émbolos golpean.
El motor se calienta demasiado.
Los cojinetes se calientan, es decir, la temperatura en los cojinetes es más
elevada que la del agua de refrigeración.
El motor hace mucho humo.
Defectos del aceite lubricante. La presión del aceite baja aunque el nivel del
aceite es normal.
El motor se para en plena marcha.
La bomba alimenta e inyecta cantidad insuficiente o excesiva.
El comienzo de inyección ha variado.

6. Trastornos en partes eléctricas: el motor de arranque falla.
LA CALDERA DE VAPOR
Aunque cada vez el vapor se viene utilizando menos en la construcción y
obras públicas, todavía quedan ciertas instalaciones estacionarias y otras
móviles que lo emplean profusamente. Se trata de las instalaciones fijas
para curado del hormigón, donde el calor acelera este proceso, y de los
elementos de clava e hinca que desde antiguo vienen utilizando esta fuente
de energía.
Para evitar en lo posible los gastos de operación de las instalaciones de
vapor, se ha suprimido como elemento combustible el carbón,
reemplazándolo por gasoil, fuel-oil y otros tipos de aceites pesados.
El vapor de agua se produce tras el calentamiento del agua hasta la
temperatura de ebullición.
Otro empleo del vapor muy común, pero que no puede vincularse al de
máquinas de obras públicas, es el de la calefacción por vapor de agua; en
este caso, una caldera de reducidas dimensiones no presenta los problemas
de seguridad de las grandes instalaciones de vapor a las que antes hemos
hecho alusión.
En los talleres mecánicos, para limpieza de piezas, se utilizan pequeños
generadores de vapor que lanzan dardos sobre piezas engrasadas,
permitiendo, si se añade al vapor de agua u detergente, la limpieza muy
rápida de las piezas y el secado inmediato de las mismas.
BIBLIOGRAFÍA
1. DIAZ DEL RIO MANUEL. MANUAL DE MAQUINARIA DE
CONSTRUCCIÓN