Curso de Mecánica - El Motor

Escuela de Automovilismo ASREALES
En Barranquilla

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Barranquilla
Carrera 45 Numero 53 - 157, Atlántico, Colombia
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Programa académico

Presentación

Mision

Para posicionar y lograr su visiòn, la escuela de automovilismo ASREALES ofrecera servicios educativos integrales segun las necesidades del medio, a travès de procesos formativos que valoren y promuevan las competencias humanas, tècnicas, eticas y sociales, para lograr los estandares de calidad y pertenezcan en la formaciòn con un enfoque de emprendimiento para los requerimientos del Sistema Nacional de Transporte y Transito.

Curso de Mecánica - El Motor

Contenido

  • Partes
  • Funcionamiento
  • Sistema de Alimentación
  • Sistema de Encendido
  • Sistema de Refrigeración
  • Sistema de Lubricación

Bloque de cilindros:

El bloque de cilindros es una pieza fundida donde se encuentran distribuidos los cilindros.

Los cilindros son unos orificios por donde se desplazan los pistones y su principal función es la de recibir la mezcla de aire y gasolina para
luego comprimirla y hacerla explotar, generando la fuerza que se ha de transmitir finalmente a las ruedas.

Cárter de Aceite:

El cárter de aceite es una bandeja ubicada en la parte inferior del bloque de
cilindros y su función principal es la de servir como depósito del aceite.

Culata:

La culata es la pieza ubicada en la parte superior del bloque de cilindros.

Es la tapa de todos los cilindros. allí se ubican las bujías, las válvulas de
admisión y de escape, y los conductos de entrada y salida de gases.

Gases de entrada: La mezcla de aire y gasolina

Gases de salida: El residuo de la combustión (co, co2, o2, HC)

Pistón, Biela y Cigüeñal:

Pistón:

Es un elemento que se desplaza en movimientos ascendentes y
descentes dentro de cada uno de los cilindros. Comunica la fuerza que produce la combustión a la biela, quien a su vez se la trasmite al cigüeñal.

Biela: Es un brazo que transmite el movimiento ascendente y descendente del pistón al cigüeñal.

Cigüeñal: Es un eje con codos en forma de manivela, que reciben el
movimiento ascendente y descendente del conjunto biela-pistón, para convertir este movimiento en uno giratorio que será transmitido finalmente a las ruedas.

Funcionamiento

El motor a gasolina convierte un fenómeno químico (la expansión que se
produce al comprimir y explotar con la chispa de una bujía, a la mezcla de aire y gasolina dentro del cilindro herméticamente sellado) en uno mecánico que es el empuje que recibe el pistón y que lo transmite a la biela y esta al cigüeñal, produciendo finalmente un movimiento de giro que será aprovechado por el sistema de transmisión del vehículo para hacer que las ruedas se muevan.

Esta basado en una ingeniosa distribución de las carreras del pistón
(movimientos ascendentes y descendentes) aprovechando cuatro tiempos o movimientos para recibir el combustible, comprimirlo, explotarlo y finalmente expulsar los gases que deja la combustión.

Esos cuatro pasos(Admisión,Compresión,Explosión y Escape) los utiliza el motor de explosión de cuatro tiempos.

Los Cuatro Tiempos

Admisión: El pistón inicia una carrera descendente dentro del cilindro y
aprovechando que la válvula de admisión está abierta, succiona la mezcla
(aire+gasolina) para llenar el vacío.

Compresión: El pistón sube. Como las válvulas de admisión y de escape están cerradas, la mezcla no puede salir del cilindro y entonces es comprimida por el pistón.

Explosión: Al ser comprimida la mezcla, esta se calienta y facilita el efecto de explosión que produce una chispa que salta de la bujía, haciendo que el pistón baje con una poderosa fuerza.

Escape: Por último, la combustión que se ha producido, deja algunos gases que ahora son expulsados a través del orificio que ha dejado la válvula de escape abierta y que son empujados por el pistón en esta carrera ascendente.

SISTEMA DE ALIMENTACION

  • Partes
  • Funcionamiento
  • Carburación
  • Inyección

Partes:

Tanque de Gasolina:

Fabricado en lámina, es el depósito de la gasolina. En su interior hay un filtro para la limpieza de la gasolina y un flotador que envía señales al tablero de instrumentos con el fin de controlar el nivel del combustible.

Conductos:

Fabricados en caucho o metálicos, sirven como trasporte del combustible.

Bomba de Gasolina:

Las hay eléctricas o mecánicas y se encargan de llevar la gasolina hasta el carburador o en su defecto al grupo de inyectores.

Carburador:

Pulveriza la gasolina al mezclarla con el aire para su aprovechamiento por parte del motor.

Inyección:

Sistema conformado esencialmente por los inyectores los sensores y el microcomputador.

Filtro de Aire: Elemento de un material poroso,

Funcionamiento del Sistema Alimentación

La alimentación a los cilindros del motor se hace mezclando la gasolina líquida depositada en el tanque, con el aire de la atmósfera. Mezcla que se realiza en el carburador si el vehículo posee este sistema, o cerca a los cilindros si el sistema es de inyección como la totalidad de los vehículos modernos en Colombia.

La gasolina es impulsada del tanque hacia el carburador o al sistema de
inyección, por la bomba, que puede ser eléctrica (ubicada generalmente dentro del tanque de gasolina) o una bomba mecánica, adosada al bloque de cilindros en el motor y accionada por el árbol de levas.

Carburación del Sistema de Alimentación

Con Carburador:

La gasolina enviada por la bomba llena el depósito del carburador donde permanece hasta que una corriente de aire succionada por el pistón en el tiempo de admisión, crea un vacío en el vénturi lo que hace que una masa de gasolina salga y se mezcle con el aire pulverizándose y precipitándose al interior del cilindro. De la cantidad de mezcla que ingresa al cilindro depende la potencia del motor. A mas aire mas mezcla y por tanto mas potencia, estando controlado este ingreso por la abertura de la mariposa que a su vez es accionada por el pedal del acelerador.

El carburador trabaja mediante unos circuitos que le permiten por ejemplo, encender mas fácil el motor cuando se encuentra frió, en este caso el "Choke" o mantener el motor encendido cuando el conductor no está acelerando que es el "Circuito de mínima".

A continuación, los más importantes:

Circuito de nivel constante:

Mediante este circuito se garantiza que siempre haya un nivel de
gasolina disponible dentro del depósito del carburador . Este sistema está regulado por un flotador muy parecido al mecanismo que actúa en la cisterna del baño. (si el nivel fuera muy bajo, el motor no funcionaría correctamente, y si el nivel fuera muy alto, la gasolina se saldría del carburador, llenando los cilindros y apagando el motor por este exceso. Corriendo el riesgo de un incendio al mojarse la parte externa del motor ( es lo que se conoce como "inundado")

Circuito de mínima:

Su función es la de permitir al motor, recibir una mínima cantidad de gasolina cuando el conductor no está oprimiendo el pedal del acelerador. Esto impide que el motor se apague.

Circuito de bomba de aceleración o "inyección"
Al oprimir repentinamente el pedal del acelerador, este abre la mariposa en el carburador permitiendo que pase una mayor cantidad de aire por el vénturi, pero la gasolina por su inercia se demora un instante en salir lo que hace que llegue una mezcla pobre al cilindro (mucho aire y poca gasolina).

Para compensar este desequilibrio, dentro del depósito del carburador se
encuentra una pequeña bomba similar a una jeringa, que al estar conectada con el pedal del acelerador, envía una cantidad extra de gasolina rectificando la mezcla y evitando así que el motor falle.

Arrancador o "Choke"

Para facilitar el arranque del motor cuando esta frió, se le debe suministrar una cantidad extra de gasolina(mezcla rica), lo que se logra cerrando la mariposa ubicada en la parte superior del carburador. Esta acción restringe
considerablemente la entrada de aire haciendo que la succión del pistón
obtenga una mayor porción de gasolina.

En algunos vehículos, El "Choke" es manual, requiriendo el ser accionado por el conductor un momento antes de ser encendido el motor (una vez el motor caliente, se debe desactivar)
Los otros son automáticos.

Inyección del Sistema de Alimentación

En el sistema de inyección, la bomba envía la gasolina a los inyectores que
están ubicados en el múltiple de admisión cercanos a la entrada donde se aloja la válvula de admisión. El momento y la cantidad de combustible están controlados por un microcomputador.

Este método aporta una pulverización muy fina asegurando una distribución ideal lo que hace funcionar óptimamente todo el conjunto, dando mayor potencia, economizando combustible y asegurando una menor contaminación ambiental.

Sistemas de Encendido

  • Partes
  • Funcionamiento
  • Encendido con Platinos
  • Encendido Electrónico
  • Partes:

La Batería:

El vehículo tiene bastantes requerimientosde corriente eléctrica de 12 voltios, las luces, el pito, los limpia brisas, losaccesorios, el motor de arranque, la bujías, etc. Toda la corriente que se necesita
está almacenada en la batería.

Funcionamiento de la batería en el sistema Eléctrico.

Bobina:

Es el elemento que convierte la corriente de baja tensión de la batería en corriente de alta tensión requerida por las bujías, para poder crear una chispa capaz de quemar la mezcla aire-Gasolina comprimida dentro del cilindro del motor.

Se ubican libremente en la parte externa del motor por lo cual su remoción es muy sencilla.

Bujías:

Las bujías permiten hacer saltar una chispa entre sus dos electrodos para quemar la mezcla dentro de cada uno de los cilindros del motor.
Están atornilladas en la culata y su parte inferior penetra en la parte superior del cilindro.

Distribuidor:

Este elemento actúa para que la bobina eleve la tensión de la corriente de la batería y luego recibe la corriente ya elevada de la bobina y la envía hacia las bujías.
La parte inferior del distribuidor se incrusta en el motor y es movido por el árbol de levas.

Partes del Distribuidor:

Tapa: Es la parte superior del distribuidor. Tiene una Terminal o torre que recibe el cable por donde llega la corriente de la bobina y otras terminales a donde están conectados los cables que van a llevar la corriente a las bujías (tantas terminales o salidas como cilindros tenga el motor).
Rotor o Escobilla: Se encuentra montada al eje central del distribuidor que está conectado con el árbol de levas, por lo que gira cuando el motor gira, recibiendo por la Terminal central la corriente y trasmitiéndola
a las terminales de salida.

Platinos:

(en el sistema clásico) Se emplean para abrir y cerrar el circuito
primario de la bobina, lo que produce la corriente de alta tensión.
Generador de impulsos: (en el sistema electrónico)Realiza la misma función de los platinos solo que electrónicamente mejorando el sistema pues es mas confiable a la vez que no tiene desgaste por no tener
partes mecánicas.

Leva del distribuidor:

Abre y cierra los platinos, tiene tanta aristas o resaltos como
cilindros tenga el motor.

Instalación de alta:

Son los cables que conducen la corriente de alta tensión, para un motor de cuatro cilindros serían 5 cables, uno por donde llega la corriente de la bobina y otros 4 que la conducen a las bujías.
Están compuestos de hule resistentes al calor, al frió, a la gasolina aceite o agua.
Tienen un aislamiento grueso para impedir que la corriente salte antes de llegar a las bujías.

Switch o interruptor de encendido:

Es el elemento encargado de dejar pasar o no, la corriente de la batería haciael sistema de encendido, también permite accionar el motor de arranque quien es el encargado de darle las primeras vueltas al motor de gasolina con el fin de realizar la primera admisión, compresión y explosión.

Funcionamiento:

Cuando el conductor gira la llave y hacer trabajar al motor de arranque
comienzan los primeros giros del motor iniciándose así el funcionamiento del sistema de encendido.

La corriente pasa de la batería, por el switch hacia el distribuidor. Primero al condensador y luego a los platinos (en el sistema clásico) , como los platinos se abren y se cierran por acción de la leva, generan en la bobina la inducción de la corriente de alta tensión (la inducción se genera cada vez que los platinos se abren)

El impulso de corriente producido sale conducido por el cable que lo lleva
hasta la tapa del distribuidor entrando por la Terminal hasta tocar la escobilla que en este momento está girando por acción del eje del distribuidor.

La escobilla pasa la corriente a su punta trasmitiéndola luego a la Terminal de salida mas cercana siguiendo por el cable camino a la bujía correspondiente.
Ya en la bujía forma una chispa al saltar de un electrodo a otro. Si todo va bien en ese instante el pistón debe estar comprimiendo la mezcla cosa que hará que se produzca la explosión.

En este momento los platinos se han cerrado. Al abrirse nuevamente se
generará el siguiente impulso que la escobilla trasmitirá al siguiente pistón que esté listo para la explosión.

El encendido electrónico es igual al de platinos, solo que en lugar de los
platinos este trabajo es realizado por el generador de impulsos.

Sistema de Refrigeración

  • Partes
  • Funcionamiento
  • Revisión
  • Mantenimiento

Partes:

Radiador:

Su misión es la de enfriar el agua que se ha calentado al circular por el interior del bloque de cilindros al absorber el calor de este.
Ventilador: Mueve una masa de aire que atraviesa el radiador
retirando el calor del agua. (Se mueve por medio de una correa
que está conectada a la polea del cigüeñal aunque en la mayoría de autos
modernos este ventilador es eléctrico.)

Bomba de agua:

Es la encargada de mover el agua hacia el interior del bloque y de regreso al radiador. (es movida por una correa conectada a la polea del cigüeñal. En algunos vehículos es impulsada por el árbol de levas).

Termostato:

Para el óptimo funcionamiento del motor, es indispensable
mantener una temperatura entre los 86 oC y 98 oC . Si el agua estuviera
refrigerando constantemente el motor, este trabajaría muy frío. Así que cuando la temperatura es baja el termostato sella el paso del agua y solo se abre al llegar a la temperatura correcta de funcionamiento.

Depósito de expansión:

Envase generalmente plástico y transparente. Cuando el agua llega a su tope de temperatura, alguna parte se convierte en vapor que se iría a la atmósfera de no ser por que es derivada por una manguera hacia el depósito de expansión donde se vuelve a condensar para volverla a utilizar.

Mangueras:

Llevan el agua del radiador hacia el bloque y la traen de regreso
al radiador. También trasportan el agua que se usa para el sistema interno de calefacción.

Funcionamiento:

En la mayoría de los autos se utiliza el agua como refrigerante, aunque algunos como el volswagen lo hacen con el aire.

En el momento que el motor enciende, las explosiones que lo hacen posible, generan una altísima temperatura en el interior. Si esta temperatura subiera exageradamente, produciría una deformación de las piezas que dejarían inservible al motor.

Para evitar este fenómeno, cuando la temperatura llega a su máximo permitido, el termostato se abre, permitiendo que la bomba haga circular el agua hacia el radiador donde por efecto del movimiento del ventilador se hará la transferencia de calor, regresando luego ya refrigerada al motor para completar su ciclo.

Sistema de Lubricación

  • Partes
  • Funcionamiento
  • Revisión
  • Mantenimiento
  • Lubricantes

Partes:

Cárter:

Es una bandeja situada en la parte inferior del bloque de cilindros, que
sirve como depósito de aceite, aloja en su interior a la bomba de aceite y a la varilla medidora de aceite.

Bomba de aceite:

Su función es la de impulsar el aceite hacia las partes del
motor que necesitan lubricación.

Filtro: Sirve para limpiar el aceite de las impurezas y limaduras que desprende el motor.

Varilla medidora de aceite: Esencial para revisar diariamente el nivel del
aceite dentro del cárter. Se revisa cuando el motor está apagado.

Funcionamiento:

Con el motor apagado, el aceite permanece en estado de reposo en el
interior del cárter. Al encender el motor, la bomba que es accionada por el árbol de levas, succiona el aceite, lo hace pasar por el filtro para su limpieza y lo impulsa hacia las partes que requieren lubricación, como los anillos, los apoyos del árbol de levas, los apoyos del cigüeñal etc.
Mientras el motor permanezca encendido, el aceite estará circulando por los conductos, regresando al cárter y volviendo a circular por el filtro hacia
los puntos de lubricación.


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