Motores diesel

- Adoptados mundialmente desde 1945.

- Inventado por Rudolf Diesel, funcion por primera vez con aceite de man (Biodiesel).

- Por prestaciones y economa son los ms empleados en el agro y transporte.

Cul es la funcin de un motor?

- Entregar movimiento a partir de la quema o combustin de un combustible. Para los motores diesel: gasoil.

- La combustin ocurre en un medio cerrado, durante la misma no hay intercambio de gases con el medio.

Combustin

- Para que ocurra la misma son necesarios: combustible (gasoil) y comburente (aire).

- El motor genera movimiento rectilneo alternativo por un pistn que se mueve en forma rectilnea y alternativa dentro de un cilindro. Cada movimiento se denomina carrera del pistn y la recorre desde el PMS (Punto muerto superior) al PMI (Punto muerto inferior) y viceversa. El movimiento es transformado en rotativo por un mecanismo denominado biela-manivela. En el caso de los motores intervienen la biela y la manivela del cigeal.

Relacin de compresin

- Los elementos que intervienen son:

Cilindro Pistn Biela Cigueal

PistonesPistones invertidos y bielas

- Pistones: forma cilndrica, invertidos forma de vaso. Construdos en duraluminio. La parte superior se denomina cabeza del pistn y la lateral falda. Para un correcto sellado y evitar prdidas de compresin se colocan los aros. Los aros son de acero y elsticos. Hay de dos clases: compresin (pueden haber 2 o 3) y rascaceite. El aro rascaceite participa de la lubricacin de la pared del pistn o falda. El perno del pistn vincula al mismo con el cilindro.

PistonesArosPerno

- Las bielas son construdas con aleaciones livianas y constan de tres partes: cabeza, cuerpo y pie La cabeza vincula la biela con la muequilla del cigeal, se abre con un par de bulones y tuercas para poder colocarlas. El pie de la biela la vincula al pistn a travs del perno del pistn. El cuerpo de la biela est entre cabeza y pie.

Biela

CuerpoPieCabeza

El cigeal es el corazn del motor. Se contruye en acero fundido y es maquinado en una sola pieza. Los puntos a los cuales se toman las bielas se denominan muequillas y los puntos de apoyo del mismo (alineados en un mismo eje) muones. Los contrapesos permiten el balanceo dinmico del cigeal, Un cigeal puede girar 500 a 4000 vueltas por minuto.

CiguealMunMuequillaMunMuequillaContrapesoMunContrapeso

Un motor puede tener 1, 2,3,4,5,6 u 8 pistones y/o cilindros. La disposicin en 4,6 u 8 cilindros puede ser lineal o en V

El de la imagen siguiente representa un motor de 4 cilindros, 4 bielas y el cigeal.

Por su disposicin en el cigeal los pistones durante el giro del mismo se ubican espacialmente en distintos puntos de su recorrido rectilneo alternativo.

Cigeal (verde),bielas (rojo), pistones (azul), aros (negro), pernos (rojo).

En la siguiente imagen se podr apreciar el giro del cigeal y el movimiento de los pistones y bielas. Se representan dos motores: Uno de 4 cilindros en lnea y otro V-6

Motor 4 cilindros en lneaMotor 6 cilindros en V

Block: es una sola pieza en el cual se maquinan los cilindros o se insertan en el mismo como camisas desmontables. Su parte superior se cierra con la tapa de cilindros o culata y su parte inferior el crter (de chapa). En la base del block (su parte interna) posee las bancadas que son los puntos en los cuales se apoya el cigeal (muones). Se construyen de fundicin y de aluminio.

Block

Block y cilindros o camisas desmontables

Vista inferior block sin tapa del crter: cigeal y bancadas

Cilindro o camisa, pistn y biela

Vista superior block: cilindros y cabeza de los pistones

Tapa de cilindros: cierra el block en su parte superior. Puede estar ubicado el sistema de distribucin para la apertura y cierre de las vlvulas. Entre ambas se interpone la junta de tapa de cilindros.

Tapa de cilindros

Tapa cilindrosCigealJunta y arosBlock

- La junta de tapa de cilindros es de cobre y amianto, su funcin es el cierre hermtico del motor en su parte superior.

- Cuando se remueve la tapa de cilindros siempre se reemplaza la junta por una nueva.

- Los aros sufren desgaste con el uso d el motor, pueden ser reemplazados por un juego de medidad adecuada.

Sistema de distribucin

Comanda la apertura y cierre de las vlvulas a travs del rbol de levas. Los motores poseen dos clases de vlvulas: admisin que permite la entrada de aire (comburente) al cilindro y las de escape que permiten la salida de los gases remanentes de la combustin. Hay dos vlvulas por cilindro o por pistn (una de admisin y la otra de escape), los motores modernos poseen dos de admisin y dos de escape.

Arboles de levas Vlvulas

El rbol de levas comanda la apertura y cierre de vlvulas

Tapa de cilindros y vlvulas (cabeza)

Tapa o culata y rbol de levas

Corte del block y tapa de cilindros BielaPistnArosVlvulas Inyectores

Vlvulas a la cabeza Doble rbol de levas

E e I: rboles de levas V: vlvulas (rojo escape, azul admisin) P: pistn R: biela C: cigeal W: agua (refrigerante)

Seale las partes y mecanismos que visualiza

Seale las partes y mecanismos que visualiza

El rbol de levas toma movimiento del giro del cigeal a travs de una cadena o correa de distribucin.

En el siguiente esquema identifique las partes numeradas

El ciclo del motor diesel de cuatro tiempos

Los 4 tiempos

Cada tiempo vuelta cigeal (180)

- Admisin: carrera descendente del pistn, vlvula admisin abierta, aire filtrado: vuelta cigeal.

- Compresin: carrera ascendente pistn, vlvulas cerradas. Al final de la compresin inyeccin de combustible en pequeas gotitas, a elevadsima presin: vuelta cigeal.

- Trabajo o expansin: carrera descendente pistn. Vlvulas cerradas. Unico tiempo que entrega trabajo til: vuelta del cigeal.

- Escape: carrera ascendente del pistn,vlvula escape abierta. Salen gases producto de la combustin: vuelta del cigeal.

En los 4 tiempos el cigeal da 2 vueltas= 720 El rbol de levas da una vuelta o sea 360. Las vlvulas se abren en 2 de los tiempos(admisin y escape).

La relacin de transmisin del movimiento del cigeal al rbol de levas es 2:1

Ciclo bsico del motor diesel 4 tiempos

Admisin de aire y vlvula admisin abierta

Compresin de aire vlvulas cerradas

Inyeccin: al finalizar compresin

Trabajo o expansin

Corte y simulacin del funcionamiento de un motor

Identifique los tiempos, mecanismos y movimientos

Los tiempos en un motor de 4 cilindros

Corte esquemtico de frente de un motor moderno

Motor diesel moderno

Sistema de admisin y escape de gases

Mltiple admisin Mltiple escape

Filtro de aire Corte de un filtro de aire

- El aire debe entrar filtrado al motor.

- Los motores agrcolas generalmente trabajan con partculas de tierra en suspensin.

- El mantenimiento preventivo del sistema de admisin de aire es fundamental para la vida til del motor.

Sistema de Alimentacin de combustible

La alimentacin de combustible en el motorBombaInyectoresFiltros de combustible

La bomba de inyeccin

Funcionamiento bsico de una bomba lineal

Corte de un cuerpo de la bomba de inyeccin lineal

Inyector de combustible

Corte de un Inyector Inyeccin directa

Inyeccin indirecta

Filtro y trampa de agua Filtro de combustible

Para el buen funcionamiento del sistema de alimentacin de combustible es fundamental:

- Emplear gasoil limpio , de calidad y recargarlo al terminar el trabajo diario.

- Revisar peridicamente la trampa de agua.

- Cambiar el filtro primario y secundario segn indique el fabricante.

Sistema de Refrigeracin

Partes del sistema de refrigeracin

Prdida de calor (energa) en un motor

Radiador Bomba de aguaTapa del radiador

Refrigeracin por aire

- Los motores trabajan a una temperatura ptima de funcionamiento.

- El sistema de refrigeracin permite que la temperatura ptima de funcionamiento se mantenga constante.

- El refrigerante a usar debe cumplir las especificaciones del fabricante.

- Verificar diariamente el nivel del refrigerante y la tensin de la correa que transmite movimiento a la bomba de agua.

- En los motores refrigerados por aire se debe verificar la tensin d ela correa que transmite movimiento a la turbina.

- Revisar las aletas de las camisas de los cilindros y limpiarlas peridicamente de tierra y gasoil.

Radiador del motor y AACBomba inyectoraFiltros de combustibleFiltro de aire

Sistema de lubricacin

- El mantenimiento del sistema requiere de los cambios peridicos de aceite del motor y filtro.

- Emplear la calidad de lubricante y respetar los perodos sugeridos por el fabricante.

- Revisar diariamente el nivel de aceite del crter en una superficie plana y con el motor fro.

- El cambio de aceite y filtro es mejor hacerlo con el motor caliente as aceite el usado fluye con mayor facilidad por el drenaje.

Esquema puntos de lubricacin

Lubricacin de un motor diesel moderno

Crecimiento del aceite multigrado

Aceites multigrado vs. monogrado

- Los aceites multigrado mantienen su viscosidad constante dentro de un amplio rango de temperaturas.

- Un aceite moderno tiene aditivos que cumplen diversas funciones: limpieza y arrastre de partculas, disminucin de ruidos, refrigeracin al disipar calor.

Filtros de aceite Corte de un filtro Base del filtro