Cap 4 El Tractor Agricola

MECANIZACION AGRICOLA

CAPITULO IV EL TRACTOR AGRICOLA UNSA

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CAPITULO IV EL TRACTOR AGRICOLA OBJETIVOS

- Conocer los distintos tipos de tractores agrícolas.

- Conocer las partes básicas de un tractor agrícola y su mantenimiento.

- Conocer las partes y el funcionamiento de un motor Diesel y de un motor

gasolinero.

1 EL TRACTOR AGRICOLA El tractor agrícola es un vehículo autopropulsado que recibe energía de un motor, la

regula y/o transforma y la utiliza para realizar 3 grandes tipos de labores:

- De tiro o arrastre, Ej. tirar de una sembradora.

- Estacionarias, Ej. al suministrar energía por su eje toma de fuerza a una

desgranadora de maíz.

- Móviles combinadas, Ej. Cuando tira de una cosechadora de forrajes y al mismo

tiempo le entrega energía a través de su eje toma de fuerza.

Figura 1. Tractor accionando una bomba (arriba), accionando un elevador

de granos (medio) y tirando de un remolque.



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Figura 2. Tractor tirando de un arado de vertederas (arriba), accionando

un cargador frontal (medio), y tirando y entregando energía a un remolque

(abajo).

1.1 CLASES

a. Según el sistema de rodadura los tractores se clasifican en:

- De 2 ruedas o motocultores,

- De 3 ruedas o cultivadores, tienen gran despeje vertical (0,8 a 0,9 m),

- De 4 ruedas o universal,

- De orugas o cadenas, recomendables cuando se requiere tracción alta, y

- De semiorugas.

Figura 3. (a) Tractor de orugas o cadenas (b) Tractor de 2 ruedas o mula

mecánica



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Figura 4. Tractor con orugas de caucho, es un híbrido entre el tractor de

ruedas y el de cadenas

Figura 5. (a) Tractor de 4 ruedas (b) Tractores de 3

ruedas

Figura 6. Tractor de 3 ejes, que aumentan la transmisión de fuerzas y

mejora la tracción.



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Figura 7. Tractor elevado o zancudo (izquierda), y tractor portaútiles.

Figura 8. Tractor viñatero (izquierda), y tractor articulado.

b. Según la potencia

- Pequeños, potencias hasta 20 Kw.

- Medianos, potencias de 20 a 40 Kw.

- Grandes, mas de 40 Kw. Actualmente existen tractores agrícolas de ruedas de

hasta 350 Kw. de potencia.

1.2 PARTES

Con fines de estudio, el tractor agrícola se divide en 2 partes:

- El motor, y

- El chasis.



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Figura 9. Partes de un tractor agrícola.

2 EL MOTOR Es un dispositivo que transforma en energía mecánica cualquier otro tipo de energía

que le sea suministrada. Existen varios tipos de motor, pero el más utilizado en la

mecanización agrícola es el motor de combustión interna, por lo que es el motor

que estudiaremos.

2.1 EL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA

Se denomina así porque la combustión se realiza en el interior del motor. Aunque

no es el mas eficiente (ver CUADRO 1), es el mas utilizado debido a que tiene una

red de apoyo (gasolina, petróleo, repuestos, reparación, etc.) en casi todo el

mundo, sustentada por grandes compañías que han hecho inversiones

multimillonarias en este tipo de motor.

CUADRO 1. EFICIENCIA TERMICA DE DISTINTOS TIPOS DE MOTOR

TIPO EFICIENCIA (%)

Motor de vapor de émbolo 8 – 15

Motor de vapor de turbina 12 – 25

Motor de combustión interna gasolinero 20 - 35

Motor de combustión interna petrolero 30 - 45

Motor eléctrico * 60 - 95 * Conversión energía eléctrica a mecánica

2.1.1 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE CI

- Se realiza una mezcla de aire y combustible en una cámara cerrada llamada

cilindro.

- Esta mezcla se enciende y su combustión genera calor, que calienta los gases

del interior del cilindro.

- Los gases calientes buscan dilatarse y presionan sobre las paredes del cilindro.

- Solo una pared del cilindro es móvil (aquella formada por la cabeza del pistón),

esta pared se mueve debido al empuje de los gases calientes dilatados y al

moverse produce energía mecánica.



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Figura 10. Motor de combustión interna.

2.1.2 CLASIFICACION DE MOTORES CI

Existen varias clasificaciones:

a. Según la disposición de los cilindros

- en línea;

- en “V”;

- opuestos; y

- oblicuos o alternados.

b. Según la velocidad de giro del eje cigüeñal

- de velocidad baja, giran a menos de 2 200 r.p.m.;

- de velocidad media, giran entre 2 200 a 4 000 r.p.m.; y

- de velocidad alta, giran a mas de 4 000 r.p.m.

c. Según el enfriamiento

- por aire; y

- por agua.

d. Según el número de tiempos necesarios para completar un ciclo

- de 2 tiempos; y

- de 4 tiempos.

e. Según el tipo de pistón

- pistón reciprocante; y

- pistón rotativo.

f. Según la disposición de las válvulas

- válvulas a la culata; y

- válvulas al bloque.

g. Según el combustible utilizado

- gasolina

- petróleo;

- gas, puede ser gas de petróleo licuado (LPG, liquified petroleum gas), biogás,

gas de madera, etc.;

- kerosén;

- alcohol; y

- aceite.

2.1.3 PARTES BASICAS DE UN MOTOR DE CI

- Block, bloque o monoblock; es una pieza de fierro fundido o aleación de

aluminio, que constituye el bastidor o esqueleto del motor. El bloque tiene unos

agujeros cilíndricos en su interior denominados cilindros.



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- Cilindros, es aquí donde se realiza la combustión. En su interior se desplaza un

elemento cilíndrico sólido denominado pistón.

- Pistón, es un cilindro sólido que en su parte superior recibe el empuje de los

gases calientes. Tiene unas ranuras perimétricas en su parte superior, donde se

colocan los anillos (estos son de 2 tipos: de compresión y de lubricación). El

pistón lleva un brazo o palanca articulada en su parte inferior que se denomina

biela.

- Biela, transforma el movimiento reciprocante lineal del pistón en movimiento

rotativo. Esta conectada por su parte inferior al eje cigüeñal.

- Eje cigüeñal, es un eje acodado (no es recto) que recibe la energía de la biela.

En su parte delantera lleva un engranaje y en la parte trasera lleva a la volante.

- La volante, es una rueda de gran masa cuya función es regularizar o uniformizar

la velocidad de giro del motor (esto lo consigue gracias a la inercia de su gran

masa). Aloja al disco de embrague y posee una cremallera en su perímetro

exterior, donde recibe la acción del piñón del motor de arranque.

- Eje de levas, es un eje con levas (la leva es un elemento de diversas formas),

en la parte delantera lleva un engranaje conectado al engranaje del eje

cigüeñal. Da energía a la bomba de aceite y a las válvulas.

- Las válvulas, elementos que controlan el flujo de gases en los cilindros. Son de

2 tipos de admisión y de escape.

- Cárter, es un deposito que cierra el bloque en su parte inferior, además

contiene el aceite para la lubricación.

- Culata, es una tapa que cierra el motor en su parte superior. Es la parte mas

caliente del motor.

- Caja de engranajes de distribución, es un depósito que contiene los engranajes

de: eje cigüeñal, eje de levas y de la bomba de inyección en los motores Diesel.

- Otros elementos como empaquetaduras, cojinetes, retenes, cubiertas, etc.

Figura 11. Partes de un motor de combustión interna.



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Figura 12. Sección transversal de un motor de combustión interna.

Figura 13. Sección transversal de un motor de combustión interna.



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Figura 14. Vista del monobloque de un motor de 4 cilindros en línea.

3 EL MOTOR DIESEL Es el tipo de motor mas utilizado en los tractores agrícolas. Esta diseñado para

producir torques altos (fuerza) y bajas velocidades, en contraste los motores

gasolineros producen bajo torque y alta velocidad.

Actualmente existen motores Diesel hasta de 10 000 Kw. de potencia, utilizados en

barcos.

3.1 CONCEPTOS IMPORTANTES

a. Punto Muerto Superior (PMS), es el punto mas alto que alcanza el pistón en su

recorrido dentro del cilindro. Ver Figura 15.

b. Punto Muerto Inferior (PMI), punto mas bajo que alcanza el pistón en su

recorrido dentro del cilindro.

c. Carrera, distancia entre el PMS y el PMI expresada en mm, p ej. 115 mm

d. Calibre, diámetro interno del cilindro expresado en milímetros, p ej. 95 mm

e. Cámara de Combustión (Cc), volumen existente en el interior del cilindro

cuando el pistón se encuentra en el PMS. Se expresa en centímetros cúbicos, p

ej. 50 cc.

f. Cilindrada unitaria (Vu), volumen que resulta de multiplicar el área de la sección

interna del cilindro por la carrera, en otras palabras es el volumen existente en

el interior del cilindro entre el PMS y el PMI, se expresa en centímetros cúbicos,

p ej. 500 cc. La cilindrada total de un motor resulta de multiplicar la Vu por el

número de cilindros, p ej. Si Vu= 500 cc. y el motor tiene 4 cilindros, la

cilindrada total será de 2 000 cc.

g. Indice de compresión (Ic), relación del volumen de la cámara de combustión

mas cilindrada unitaria, a la cámara de combustión:

Ic = Cc

CcVu

Ej... considerando los valores de los ejemplos anteriores

Ic = 50

50500 =

1

11 = 11:1

El Ic por lo regular es de 8:1 a 12:1 en motores gasolineros y de 12:1 hasta 23:1

en motores Diesel



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La potencia de un motor esta relacionada a su cilindrada e Ic, a mayor cilindrada ó

Ic mayor será la potencia del motor.

Figura 15. Definiciones importantes en motores de combustión interna

La fricción de los anillos del pistón sobre las paredes del cilindro, produce desgaste.

El espesor de este desgaste se mide en micras (milésimas de milímetro). Los

fabricantes de motores indican en que valor de desgaste el motor debe de ser

reparado. Una manera práctica de medir el desgaste es medir el diámetro de cada

cilindro en tres puntos. Un desgaste mayor a 3 micras por cada 1.0 mm de

diámetro del cilindro nos indica que el motor requiere una reparación.

Por ejemplo, si el diámetro original del cilindro del motor (nuevo) era de 100 mm, y

luego de varios meses de trabajo medimos el diámetro y encontramos que ahora

este es de 101 mm, el desgaste habrá sido de 1 mm o 1 000 micras. El desgaste

tolerable era de 3x100 = 300 micras; entonces el motor necesita ser reparado.

En un motor con adecuado mantenimiento, la reparación se realiza a las 6 000 o 7

000 horas de funcionamiento.



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Figura 16. (a).Cojinete de biela (2) y biela (3) (b) Kit de reparación de

motor

3.2 EL CICLO DIESEL

El funcionamiento de un motor diesel se estudia dividiendo un ciclo en 4 etapas o

tiempos, que son:

a. Admisión, en este tiempo:

- el pistón se desplaza del PMS al PMI, generando un vacío en el interior del

cilindro el cual absorbe aire a través de la válvula de admisión.

- la válvula de admisión está abierta y la de escape está cerrada.

b. Compresión

- el pistón se desplaza de PMI al PMS comprimiendo el aire en el interior del

cilindro, esta compresión hace que el aire alcance temperaturas de 500 oC.

- Las válvulas de admisión y escape están cerradas.

c. Combustión

- Se inyecta petróleo a alta presión (350 a 2 000 atmósferas) en el aire caliente

del cilindro, como resultado el petróleo se enciende y al quemarse dilata los

gases en el interior del cilindro.

- El pistón es lanzado del PMS al PMI con gran fuerza, por los gases dilatados.

- Las válvulas de admisión y escape están cerradas.

d. Escape

- el pistón se desplaza del PMI al PMS impulsando los gases quemados hacia

arriba

- los gases quemados salen por la válvula de escape que esta abierta, la de

admisión está cerrada.

Si desea ver un motor diesel en funcionamiento, conéctese a Internet y luego haga

clic sobre el vinculo: How Diesel Engines Work o ingrese a

http://auto.howstuffworks.com/diesel.htm

Durante un ciclo completo, el pistón realiza 4 carreras, el eje cigüeñal gira dos

vueltas y el de levas una vuelta. El tiempo de combustión es el único que produce

energía, los otros 3 consumen energía, de aquí la necesidad de la volante para

balancear esta producción irregular de energía.





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Figura 17. Ciclo de un motor de combustión interna.

Lo señalado líneas arriba es el ciclo Diesel teórico. En la realidad, las válvulas se

abren antes de que el pistón llegue al PMS y se cierran después que este ha pasado

el PMI, estos adelantos y atrasos en la apertura y cierre se denominan REGLAJES

DEL MOTOR. Los reglajes son de 20 o 30 grados (medidos en el ángulo de giro del

eje cigüeñal) y sirven para asegurar que el motor “respire” mejor, esto es que se

cargue aire puro al cilindro y se eliminen todos los gases quemados. El buen barrido

o flujo de gases, influye grandemente en la eficiencia que tiene un motor de CI.

Asimismo, el petróleo se inyecta antes de que termine el tiempo de compresión, a

esto se le denomina el adelanto en la inyección, y depende de la altitud a que

trabajará el motor.

El tiempo de que se dispone para el barrido de los gases es reducido, como puede

observarse en el CUADRO 2.

CUADRO 2. TIEMPO DISPONIBLE PARA EL BARRIDO DE LOS GASES EN UN

MOTOR DIESEL PROMEDIO.

DESCRIPCION VALOR

Velocidad de giro del cigueñal 1 800 r.p.m

Velocidad de giro del cigüeñal, en segundos 30 revoluciones por segundo

Tiempo que demora una revolucion 0.033 segundos

Periodo de la admision o escape ½ revolucion

Tiempo para la admisión o escape 0.0166 segundos



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Al analizar el rendimiento de un motor, además de su potencia, interesa conocer su

curva de torque. Una curva de torque adecuada es aquella en que el torque

aumenta bastante cuando la velocidad del motor disminuye, lo cual permite evitar

que el motor se detenga o apague ante sobrecargas repentinas durante su trabajo.

También conviene que una curva de torque alcance su valor máximo lo mas a la

izquierda posible (a baja velocidad). Curvas típicas de rendimiento de un motor se

observan en la Figura 18.

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Velocidad del motor (rpm)

Torque

Potencia

Ce

Figura 18. Curvas de rendimiento de un motor Diesel Perkins 4.236

3.3 SISTEMAS COMPLEMENTARIOS DE UN MOTOR DIESEL

3.3.1 SISTEMA DE VALVULAS

Las válvulas controlan el flujo de gases en el cilindro. Son de 2 tipos: de admisión y

de escape, pueden estar colocadas en el bloque o en la culata. Generalmente se

colocan 2 válvulas por cilindro (1 de admisión y 1 de escape), pero en motores

modernos se están colocando 4 (2 de admisión y 2 de escape) para facilitar el flujo

de los gases.

La válvula consta de:

- Una cabeza y una cola o vástago.

- Las guías, que van alrededor de la cola y sirven para asegurar un movimiento

vertical de las válvulas.

- Un resorte, alrededor de la cola, para asegurar el cierre hermético de la válvula.

- Un seguro, que mantiene el resorte en su lugar.



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- Un botador, que es un elemento que recibe el empuje de la leva (del eje de

levas) y presiona sobre la cola de la válvula para abrirla.

- En motores con válvulas a la culata, existe un eje que recibe el movimiento de

las levas y lo transmite a los botadores y se denomina eje de balancines.

Figura 19. (a) Válvula, resorte de válvula (b2256) y guía de válvula

(b2793). (b) Culatas con las válvulas montadas.

La válvula de escape esta sometida a elevadas temperaturas debido a su contacto

con los gases calientes que salen del cilindro, por ello es construida de un material

mas resistente que el de la válvula de admisión.

Las válvulas pueden llevar rotadores, cuya función es hacer girar la válvula un

pequeño ángulo cada que esta se abre, con esto se logra evitar los depósitos de

carbón en al asiento de la válvula.

Figura 20. Eje de levas, que sirve para controlar las válvulas.

3.3.1.1 REGULACIONES Y MANTENIMIENTO

Se regula:

- La luz de válvula, que es la distancia entre la leva o botador y la cola de la

válvula.

Al realizar mantenimiento:

- Se revisa por rajaduras, huecos, dobladuras de la válvula. De existir estos, se

procede a arreglarlos con el proceso llamado rectificación de válvulas



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- Se revisa que la válvula cierre herméticamente en su asiento. De no cerrar

herméticamente, se procede a solucionar el problema con el asentamiento de

válvulas.

3.3.2 SISTEMA DE REFRIGERACION

Su objetivo es mantener la temperatura del motor en su rango de trabajo (80 a 90 oC). En el interior del cilindro se producen temperaturas instantáneas muy altas,

hasta de 2 000 oC, superiores al punto de fusión del acero (1 400 a 1 700 oC), las

cuales, de no existir el sistema de refrigeración, fundirían el motor.

Por otro lado, hacer trabajar un motor a temperaturas bajas (del motor, no del

medio ambiente) produce un desgaste rápido del mismo, ya que el motor tiene sus

partes diseñadas para que se dilaten en una magnitud determinada, y al trabajar a

temperaturas bajas (del motor) esto no se produce.

Cuando quemamos combustible aprovechamos aproximadamente 30% de su

energía para mover el vehículo, generar luz o mover nuestra máquina. Lo demás se

convierte en calor: 33% sale por el tubo de escape, 7% al medio ambiente por el

contacto con el aire, y 30% va al agua y el aceite para ser absorbido por el sistema

de refrigeración.

Existen 2 tipos de refrigeración: por aire y por agua.

3.3.2.1 REFRIGERACION POR AIRE

Se utiliza generalmente en motores pequeños. Consta de:

- Un ventilador que genera una corriente de aire.

- Aletas delgadas (1 a 2 mm de espesor), que se conectan por un extremo a las

partes calientes del motor y por el otro van expuestas a la corriente de aire.

Figura 21. Aletas para la refrigeración por aire.

3.3.2.2 REFRIGERACION POR AGUA

Sus partes son (ver Figura 23.)



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- Un ventilador, que genera una corriente de aire. Este ventilador recibe su

energía a través de una transmisión por faja en V, desde una polea montada en

la parte delantera del eje cigüeñal.

- Un radiador, que enfría el agua. Tiene dos depósitos uno arriba y otro abajo,

conectados por tubitos delgados a través de los cuales circula el agua. Estos

tubitos van conectados a aletas metálicas que están sometidas a la corriente de

aire generada por el ventilador.

La tapa del radiador puede ser presurizada (alrededor de 0,9 atmósferas), lo

cual permite que el agua alcance temperaturas mas altas antes de hervir (en el

interior del radiador), incrementando la capacidad de enfriamiento del sistema.

- Cámaras de agua, que rodean las zonas del motor a enfriar. La zona mas

caliente del motor es la culata.

- Termostato, es una válvula térmica que impide el flujo del agua caliente hacia el

radiador cuando el motor aún no ha alcanzado su temperatura de trabajo

(generalmente cuando recién se enciende el motor).

- Bomba de agua, montada en el mismo eje del ventilador, presuriza el agua para

que circule mas rápido por el sistema.

- Otros: indicador de temperatura, mangueras, tubos de drenaje (para limpiar el

sistema), tapones de drenaje, etc.

Figura 22. Esquema de un sistema de refrigeración por agua.

Figura 23. Esquema del sistema de enfriamiento por agua de un automóvil.



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Figura 24. Termostato en posición cerrado y abierto.


- Siempre utilizar agua limpia para llenar el radiador, siendo recomendable

agregarle antioxidante.

- Se revisa que el radiador este lleno de agua antes de empezar a trabajar.

- Se drena el agua y se lava el sistema cada 800 horas de trabajo.

- Se limpian las aletas.

- Algunas veces los tubitos del radiador se rompen u obstruyen, esto se

determina con un sondeo del radiador, para luego desobstruirlos o soldarlos.

- En climas fríos donde la temperatura desciende a 0 oC (o menos), se añade

anticongelante al agua del radiador (Ver CUADRO 3).

CUADRO 3. EFECTO DEL ANTICONGELANTE SOBRE LAS TEMPERATURAS

DEL LIQUIDO DE ENFRIAMIENTO.

AGUA PURA 50% agua +

50% glicol

30% agua +

70% glicol

Punto de congelación (oC) 0 -37 -55

Punto de ebullición (oC) 100 106 113

En el siguiente hipervínculo puede observarse un sistema de enfriamiento por agua,

en funcionamiento: How Car Cooling Systems Work o ingrese a

http://auto.howstuffworks.com/cooling-system.htm





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(a) (b)

Figura 25. (a) Radiador (b) Tapas presurizadas de radiador

(B2235) y termostato (B3787)

.

Figura 26. Funcionamiento del termostato.

3.3.3 SISTEMA DE LUBRICACION

Sus funciones son:



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- Disminuir el desgaste debido a la fricción entre piezas. Esto se consigue al crear

películas muy delgadas de aceite entre las piezas (películas del grosor de un

cabello), las mismas que resisten altas temperaturas y presiones.

- Transportar limaduras y materiales de desecho producidas en el interior del

motor, hacia el carter o filtro. Estas limaduras son eliminadas al reemplazar el

aceite del motor.

- Ayudar a enfriar superficies como los pistones, recogiendo el calor y disipándolo

a través del carter.

- Reducir las perdidas de compresión, al actuar como un sello entre las paredes

del cilindro y los anillos del pistón.

Las partes de un sistema de lubricación son:

- El cárter, es el depósito donde se almacena el aceite. Tiene adicionada una

varilla que sirve para medir el nivel del aceite en el interior del cárter.

- Filtro(s), para retener las impurezas presentes en el aceite.

- Bomba de aceite, presuriza el aceite para que pueda circular, generalmente a

presiones de 2 a 3 atmósferas. Esta bomba recibe su energía del eje de levas.

- Válvula de seguridad, para prevenir daños si la presión en el sistema sube

demasiado.

- Otros: manómetro para medir la presión, tuberías, tapones de desagüe, etc.

Figura 27. Sistema de lubricación del motor.



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Figura 28. Esquema de un sistema de lubricación.

Figura 29. Diversos tipos de filtros de aceite y combustible.

Cuando hay mucho aceite en el cárter, el aceite puede chocar con el cigüeñal o sus

contrapesos, especialmente en subidas y bajadas, aceleraciones o frenados

bruscos, o vueltas cerradas, causando espuma. Esta espuma no lubrica. Se

comprime e implosiona, causando cavitación en los cojinetes.

Los aceites se especifican por su grado de viscosidad, a mayor grado mayor

viscosidad, y cuanto mas viscoso es un aceite mayores presiones y temperaturas

puede soportar. La viscosidad correcta es necesaria para mantener la lubricación

hidrodinámica en el motor. Si usamos aceite muy delgado, no mantendrá la película

necesaria para proteger. Si es muy viscoso, no fluye, causando daños prematuros.

Existen varios aditivos que pueden añadirse a un aceite: detergentes,

antiespumantes, etc.



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Los aceites winterizados o multigrado (winter en ingles significa invierno) tienen

una viscosidad variable; así un aceite 15W40 tiene una viscosidad de 15º cuando

las temperaturas son bajas, y una de 40º cuando las temperaturas son altas.

Figura 30. Variación de la viscosidad de los aceites según la temperatura.

El Instituto Americano de Petróleo (API) en conjunto con los fabricantes de

vehículos, motores, y aceites, clasifican y certifican los aceites, manteniendo las

normas necesarias vigentes para la protección requerida.

CUADRO 4. CLASIFICACIONES DE ACEITE, API

Vigencia de Clasificaciones de Servicio API

Motores a Gasolina Motores a Diesel

SA 1900 30 años Obsoletos

CA 1900 30 años Obsoletos

SB 1930 34 años Obsoletos CB 1930 25 años Obsoletos

SC 1964 4 años Obsoletos CC 1955 24 años Obsoletos

SD 1968 4 años Obsoletos CD 1979 9 años Obsoletos

SE 1972 8 años Obsoletos CE 1988 3 años Obsoletos

SF 1980 9 años Obsoletos CF 1991 2 años Vigente

SG 1989 6 años Obsoletos CF-4 1993 2 años Vigente

SH 1995 2 años Obsoletos CG-4 1995 4 años Vigente

SJ 1997 4 años Vigente CH-4 1999 3 años Vigente

SL 2001 ACTUAL Vigente CI-4 2002 ACTUAL Vigente

SM

* 2005 Actual Vigente CJ-4* 2006 Actual Vigente

* Estos aceites tienen aplicaciones especiales de acuerdo a la pureza del

combustible y aplicaciones de catalizadores de gases de escape para reducir

las emisiones al medio ambiente.

Fuente: American Petroleum Institute -- API

../../Seleccion/Desarrollo/cd1desarrollo.html

../../Seleccion/Desarrollo/ce1desarrollo.html

../../Seleccion/Desarrollo/cf1desarrollo.html

../../Seleccion/Desarrollo/cf-41desarrollo.html

../../Seleccion/Desarrollo/cg-41desarrollo.html

../../Seleccion/Desarrollo/ch-41desarrollo.html

../../Seleccion/Desarrollo/ci-41desarrollo.html



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Lo recomendable es utilizar un aceite tipo SM en motores gasolineras y tipo CJ en

motores Diesel.


- Medir el nivel de aceite (y rellenar si falta) antes de empezar a trabajar.

- Cambiar el filtro y el aceite cada 250 a 300 horas. Esto permite remover la

suciedad que reduce la lubricación e incrementa la fricción entre las partes.

- Usar el aceite de viscosidad apropiada.

3.3.4 SISTEMA DE ALIMENTACION-INYECCION

Su función es aprovisionar de aire puro y de combustible a la cámara de

combustión.

Sus partes son:

a. ALIMENTACION DE COMBUSTIBLE

- Tanque, depósito donde se almacena el combustible. Tiene una llave o válvula

para controlar el flujo de combustible.

- Filtro(s), para eliminar impurezas y agua que ingresen al sistema.

- Bomba de combustible, presuriza el petróleo (2 a 3 atm.) para que circule por el

sistema, hasta la bomba de inyección.

- Bomba de inyección, recibe el combustible de la bomba de combustible y lo

presuriza a 300 – 2 000 atmósferas. Son de 2 tipos: distribuidora o rotativa e

individual o en línea.

- Tuberías de alta presión, llevan el combustible de la bomba de inyección a los

inyectores.

- Inyectores, vástagos metálicos que atomizan el petróleo y lo inyectan dentro del

cilindro. Si la inyección es sobre la cabeza del pistón se habla de una inyección

directa, sino de una inyección indirecta.

- Tubería de retorno, algunas veces no se inyecta todo el petróleo en el cilindro,

el sobrante se lleva por esta tubería de retorno al tanque.

- Otros: mangueras, tuberías, indicador de nivel de combustible, etc.

En el siguiente hipervínculo, puede verse como funciona el sistema de

alimentación-inyección: How Fuel Injection Systems Work o ingrese a

http://auto.howstuffworks.com/fuel-injection.htm

Los motores Diesel modernos controlan la inyección electrónicamente, utilizando

Electronic Control Unit (ECU), que permiten ahorrar combustible y optimizar el

funcionamiento del motor.





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Figura 31. Vista del inyector en el momento de la atomización del

combustible.

Figura 32. Sistema de alimentación motor Diesel.



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Figura 33. Estructura interna de un inyector.

Figura 34. Bomba de inyección rotativa (izquierda) y en línea (derecha).

B. ALIMENTACION DE AIRE

- Ciclón o prefiltro, es un elemento donde el aire que ingresa es sometido a un

movimiento de rotación y, debido a la fuerza centrífuga, las partículas mas

pesadas (arena, piedritas, etc.) chocan contra las paredes y se recogen en un

depósito. De esta manera se elimina el 80% de impurezas presentes en el aire

(por peso.)

- Filtro de aire, puede ser de tipo seco (cartucho) o húmedo en baño de aceite,

este último ha probado ser mas apropiado para nuestro medio.



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Figura 35. Ubicación del filtro de aire, y esquema de filtro de aire tipo seco.

Figura 36. Funcionamiento de un filtro de aire tipo seco.

Si se introduce aire (así sea una pequeña burbuja) al sistema de alimentación de

combustible, este no funcionará debido a que el aire es compresible y entonces la

bomba de inyección no puede hacer llegar combustible a los inyectores. Para que el

motor funcione, debemos eliminar el aire presente en el sistema de inyección de

combustible, la eliminación de este aire se denomina purga.


- Los filtros de combustible se reemplazan cada 600 horas

- El filtro de aire se reemplaza (tipo seco) o se cambia el aceite (tipo húmedo)

cada que se acumula suciedad. En nuestro medio se acostumbra limpiar con

aire a presión (sopletear) el filtro tipo seco, esta practica permite reducir costos,

pero solo se debe realizar mientras el papel del filtro no se rompa.

- La bomba de inyección y los inyectores deben de ser regulados en talleres

especializados cada 4 o 5 cambios de filtro de combustible (equivalente a 2 500

o 3 000 horas de operación).

- Los inyectores sucios pueden causar combustión ineficiente y pérdidas de

potencia. Si se observa humo negro en el tubo de escape, deben limpiarse los

inyectores. Limpiezas básicas o simples pueden lograrse adicionando aditivos al

combustible, limpiezas mayores requerirán retirar los inyectores.



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- Los filtros de aire sucios restringen el flujo de aire necesitado por el proceso de

combustión. Deficiencias de aire resultan en excesos de combustible en la

mezcla aire: combustible lo cual produce incrementos en el consumo de

combustible, menos potencia y mayores costos de combustible.

Figura 37. Ciclón o prefiltro (1), filtro de aire húmedo (4 y 5), filtros de

combustible (8 y 10)

3.3.5 SISTEMA ELECTRICO

Proporciona energía eléctrica para el arranque del motor y para los accesorios de

consumo.

Sus partes son:

- Generador (corriente continua) o alternador (corriente alterna), para generar la

energía eléctrica. El motor trabaja con corriente continua solamente, por eso la

corriente del alternador debe de ser rectificada. El generador o alternador

reciben su energía de la polea montada en la parte delantera del eje cigüeñal, a

través de una faja en V.

- Regulador de voltaje amperaje, controla el voltaje y amperaje de la corriente

generada y los mantiene dentro de cierto rango.

- Batería, almacena la energía eléctrica. Esta formada por celdas, cada celda

produce 2 voltios. Por su voltaje, las baterías son de 12 o 24 voltios. Por su

constitución son de plomo o de níquel-cadmio. Por su capacidad, pueden variar

entre 50 a 100 Amperios / hora.

- Circuito del motor de arranque, consume bastante energía, con intensidades de

100 a 200 amperios.



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- Circuitos de accesorios (luces, bocina, indicadores, radio, etc.), consumen poca

energía, con intensidades de hasta 6 amperios.

- Amperímetro, indica la magnitud y sentido de flujo de la corriente eléctrica

producida.

Figura 38. Circuito del motor de arranque.

Figura 39. Sistema eléctrico en un motor Diesel


- La batería lleva en su interior un líquido denominado electrolito, el nivel de este

debe de cubrir las placas de la batería.

- La faja en V que transmite la energía al generador o alternador, debe estar

correctamente tensada. Si esta floja, no se producirá energía y si esta muy

tensa, malogrará los cojinetes del generador.

- Revisar periódicamente el sistema, y eliminar o aislar puntos de cortocircuito

(generalmente cuando un alambre se pela por el desgaste).



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Figura 40. Verificación de la tensión de la faja de transmisión.

Figura 41. Bujías de pre-calentamiento (1 y 2), generador (3), regulador

voltaje amperaje (4), contacto de arranque y llaves (5, 6 y 7),

amperímetro (8).



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Figura 42. Motores de arranque.

4 EL MOTOR A GASOLINA El motor a gasolina, también denominado Otto (en honor a su inventor), tiene una

constitución similar a los Diesel, con algunas diferencias como:

- En el tiempo de admisión, se carga al interior del cilindro una mezcla de aire y

gasolina en proporción 15:1 en peso.

- El tercer tiempo del ciclo Otto se denomina explosión debido a que la ignición de

la gasolina es mas violenta, porque es producida por una chispa eléctrica.

El funcionamiento de un motor a gasolina puede observarse en el hipervínculo: car engine o en http://science.howstuffworks.com/engine.htm

Dos sistemas característicos de motores a gasolina son:

4.1 SISTEMA DE ALIMENTACION Y CARBURACION

El sistema de alimentación es similar al de motores Diesel, pero no lleva bomba de

inyección ni inyectores, el combustible es mas bien alimentado al carburador.

El carburador mezcla el aire y la gasolina en la proporción adecuada para que

trabaje el motor. Consta de:

- Un depósito o cuba, en el que se almacena la gasolina.

- Un flotador o boya que actúa sobre la válvula de aguja.

- Una válvula de aguja, que controla la entrada de gasolina a la cuba.

- Un surtidor, es un tubito de diámetro pequeño (1 a 2 mm) que conecta a la

cuba con la entrada de aire.

- Un tubo conectado por un extremo al filtro de aire, por donde ingresa aire

filtrado; y por el otro al múltiple de admisión que produce un vacío o succión en

el interior del tubo, cuando el motor esta trabajando. En el interior de este tubo

existen 2 válvulas de mariposa:

- La mariposa de aire, choque o estrangulador, que controla la entrada de aire

filtrado al interior del tubo

- La mariposa de gases, que controla el vacío ejercido en el interior del tubo.

http://science.howstuffworks.com/engine.htm






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Figura 43. Partes de un carburador.

4.1.1 REGULACIONES Y MANTENIMIENTO

- El filtro de combustible debe remplazarse cada 600 horas.

- El filtro de aire, normalmente del tipo seco, debe remplazarse cuando se

acumule suciedad.

- Cuando se arranca por primera vez el motor gasolinero en el día, debe cerrarse

totalmente la mariposa de aire (motor estrangulado) y mantener abierta a la

mitad o menos la mariposa de gases (accionada por el pedal del acelerador),

conforme el motor vaya calentando, se debe ir abriendo la mariposa de aire.

Durante el trabajo, la mariposa de aire debe estar totalmente abierta.

- Limpiar y regular el carburador cada 6 meses.

4.2 SISTEMA DE ENCENDIDO

Su función es proporcionar una chispa eléctrica, en el momento oportuno, al

cilindro respectivo del motor.

Sus partes son:

- El circuito primario de bajo voltaje , 12 voltios, formado por:

- La bobina, botella plástica que lleva 2 arrollamientos en su interior, uno de

alambre grueso y pocas vueltas que corresponde al circuito primario y otro

de alambre delgado y varias vueltas que corresponde al circuito secundario.

- El yunque, conectado al alambre grueso de la bobina. Es un elemento

metálico fijo sobre el cual golpea el martillo.

- El martillo, elemento metálico que al golpear sobre el yunque cierra el

circuito primario, y al separarse lo abre. La acción del martillo es gobernada

por una leva. El constante golpeteo del martillo sobre el yunque tiende a

desgastar estos elementos, para evitar este desgaste, se construyen de

material resistente como el platino, de aquí que en nuestro medio se les

conozca como “los platinos”. La distancia entre el yunque y el martillo antes

de que actúe la leva sobre el martillo se conoce como “luz de platinos” y

generalmente es de 0,3 a 0,6 mm.

- La leva, que recibe su movimiento del eje de levas



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- El condensador, sirve para absorber las chispas eléctricas que se producen

al abrirse o cerrarse los platinos y para restablecer rápidamente la corriente

eléctrica cuando los platinos se unen.

- El circuito secundario, de alto voltaje (40 000 a 100 000 voltios), consta de:

- Un alambre delgado arrollado con muchas vueltas en la bobina, aquí se produce

una corriente de alto voltaje pero baja intensidad cada que se corta la corriente

en el circuito primario.

- El distribuidor, es una caja con un eje que lleva en su extremo un dedo o rotor

que conforme va girando entrega la corriente de alta tensión a los contactos de

los diferentes cilindros.

- La bujía, es un elemento que cierra el circuito secundario y va ubicada en la

parte superior de los cilindros. Como tiene una ligera separación entre sus

contactos (lo que unido al alto voltaje de la corriente), genera una chispa

eléctrica que enciende la mezcla aire: gasolina en el interior del cilindro.

En el siguiente hipervínculo, puede observarse un sistema de encendido en

funcionamiento: How Automobile Ignition Systems Work o en

http://auto.howstuffworks.com/ignition-system.htm

Figura 44. Tapa de distribuidor (2), bobina (6), cables de contacto bobina-

distribuidor (7), chupones de distribuidor (8).





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Figura 45. Sistema de encendido del combustible, motor gasolinero.

Figura 46. Bujía de un motor gasolinero.



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Figura 47. Estructura interna de la bobina.


- Lubricar el interior del distribuidor (eje, leva) con unas gotas de aceite cada 250

horas.

- Regular la luz de los platinos cada 6 meses.

- Cambiar platinos cada 600 horas.

- Limpiar las bujías cada 150 horas de operación, y cambiarlas cada 600 horas.

Figura 48. A: conexión a la bobina, B: Yunque y martillo, C: Tornillo de

regulación, D: Botador de la leva, E: leva, F: condensador

Modernamente, existen motores de gasolina que trabajan con inyectores, lo cual

constituye un híbrido del motor de combustión interna. Estos motores gasolineros

de inyección aún no se usan en tractores.



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5 OTROS SISTEMAS DEL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA

5.1 EL TURBOCARGADOR

También denominado turbo o supercargador, es una turbina cuyo objetivo es forzar

un flujo de aire fresco hacia los cilindros. Normalmente recibe su energía de una

turbina accionada por los gases de escape del motor. El flujo forzado de aire

permite que el motor “respire” mejor.

Se estima que los motores pierden un 10% de su potencia por cada 1 000 m.s.n.m.

esto es debido a que el aire disminuye su densidad y entonces la cantidad de

oxígeno disponible en un volumen constante de aire es menor. Es por ello que el

turbocargador se recomienda para motores que trabajen por encima de 500 o

1000 m.s.n.m.

Figura 49. Turbocargadores diseñados para resistir temperaturas de 700 oC

y velocidades cercanas a 120,000 rpm.

Figura 50. Funcionamiento del turbocargador.



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En el siguiente hipervínculo, puede verse como funciona un turbocargador: How

Turbochargers Work o en http://auto.howstuffworks.com/turbo.htm

5.2 EL INTERCAMBIADOR

El flujo forzado de aire hacia el interior de los cilindros calienta el aire y hace que

disminuya su densidad, para solucionar este problema en algunos motores se

coloca un enfriador cuya función es enfriar el aire comprimido para aumentar su

densidad. Este enfriador es el intercambiador o también llamado intercooler. El

rendimiento de motores con turbo e intercambiador se muestra en el CUADRO 5.

CUADRO 5. INFLUENCIA DEL TURBOCARGADOR E INTERCAMBIADOR

SOBRE LA POTENCIA DE UN MOTOR

DESCRIPCION POTENCIA

Motor aspirado normalmente 100%

El mismo motor con turbocargador 120-130%

Con turbocargador e intercambiador 140-155% Fuente; HUNT D.

.

Figura 51. Funcionamiento del intercooler.

http://auto.howstuffworks.com/turbo.htm






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Figura 52. Esquema de un intercambiador.

5.3 EL REGULADOR O GOBERNADOR

Es un dispositivo que permite mantener una velocidad constante del motor,

independientemente de la carga que actúe sobre éste. Esto es importante porque

una sobrecarga repentina puede agotar el motor y apagarlo si este no cuenta con

un regulador.

En general los reguladores son del tipo de resorte de carga centrífuga, pero los hay

también hidráulicos y electrónicos.

Figura 53. Regulador montado en la bomba de inyección.



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6 MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DE 2 TIEMPOS

Son motores que realizan un ciclo de trabajo, en solo 1 vuelta del eje cigüeñal.

6.1 MOTOR GASOLINERO DE 2 TIEMPOS

Tiene una disposición similar al motor gasolinero de 4 tiempos, con las siguientes

diferencias:

- Lleva 3 lumbreras o agujeros en el cilindro: de admisión, de escape y de carga.

- Estas lumbreras no requieren válvulas, por lo que este motor no necesita eje de

levas.

- La gasolina que utilizan se mezcla con aceite en la proporción 20:1 en volumen.

Este aceite se encarga de lubricar el motor, por ello no requiere sistema de

lubricación.

- Generalmente son refrigerados por aire.

Estas diferencias hacen que los motores gasolineros de 2T sean motores livianos y

baratos (costo de adquisición), con mayor eficiencia mecánica que los de 4T,

recomendados para aplicaciones de baja potencia. Sin embargo las desventajas de este tipo de motor son:

No duran tanto como los motores de 4 tiempos, debido a la falta de un

sistema de lubricación, que produce un desgaste mas rápido de sus

piezas; Su costo de operación es alto debido a que además de gasolina queman

el aceite de la lubricación; Su eficiencia térmica es menor que los motores de 4T; y

Tienden a contaminar mas el ambiente.

Figura 54. Ciclo de un motor de 2 tiempos.



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Figura 55. Sección transversal de un motor de gasolina de 2 tiempos.

En el siguiente hipervínculo puede verse como funciona un motor de 2 tiempos:

How Two-stroke Engines Work o en http://auto.howstuffworks.com/two-

stroke.htm

6.2 MOTOR DIESEL DE 2 TIEMPOS

Son similares a los gasolineros de 2T, con las siguientes diferencias:

- Utilizan una bomba de lóbulos que carga aire a presión al interior del cilindro.

- Se inyecta petróleo puro (no es necesario mezclarlo con aceite) al interior de los

cilindros.

Los motores Diesel de 2T no han tenido la misma difusión que los gasolineros

debido a su mayor peso.

En el siguiente hipervínculo, puede observarse un motor diesel de 2 tiempos, en

trabajo: How Diesel Two-Stroke Engines Work o en

http://science.howstuffworks.com/diesel-two-stroke.htm

7 EVALUACION DE LOS MOTORES DE CI Los motores de CI son la fuente de energía mecánica mas utilizada actualmente,

presentan ventajas y desventajas.

Desventajas son:

- Son poco eficientes en comparación con otros tipos de motores

- Contaminan el ambiente

Ventajas o factores a su favor son:

- Tienen una gran red de respaldo técnico.

- Funcionan en cualquier lugar y momento.

- Se encuentran disponibles en un amplio rango de potencias.

- Su combustible tiene alta densidad energética lo que contribuye a un bajo costo

de operación.

- Su combustible es fácil de transportar, por lo que esta disponible en cualquier

lugar.

http://auto.howstuffworks.com/two-stroke.htm







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- Grandes compañías han hecho grandes inversiones en este tipo de motor y no

les conviene que se reemplace por otro; por ello seguirán invirtiendo fuerte,

para mantener el predominio del motor de CI.

8 EL CHASIS Es el esqueleto del tractor, sobre el cual se montan:

8.1 LA TRANSMISION

Controla el flujo de energía del motor hacia las ruedas y el eje toma de fuerza, y

puede modificar la relación torque-velocidad de esta energía transmitida. Consta

de: el embrague, la caja de cambios y el puente trasero.

Figura 56. Transmisión de un vehículo.

8.1.1 EL EMBRAGUE

Se puede pensar en él, como un interruptor que controla el flujo de energía del

motor hacia la caja de cambios. Va colocado en la volante, a la que se adhiere por

un disco a presión, al despegar este disco pisando el pedal de embrague, se

interrumpe el flujo de energía hacia la caja de cambios.



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Figura 57. Partes de un embrague.

Figura 58. Disco de embrague.

El funcionamiento del embrague puede verse en el vínculo: How Clutches Work o

en http://auto.howstuffworks.com/clutch.htm

8.1.2 LA CAJA DE CAMBIOS

Permite variar la relación torque-velocidad de la energía transmitida.

Los tractores generalmente tienen 4 velocidades hacia delante y una hacia atrás. El

selector de rango es una palanca pequeña que introduce un engranaje en la

transmisión y permite multiplicar estas velocidades por 2, esto es, con el selector

de rango contamos con 8 velocidades hacia adelante y 2 hacia atrás.

El funcionamiento de una caja de cambios puede observarse en el siguiente

hipervínculo: How Manual Transmissions Work o en

http://auto.howstuffworks.com/transmission.htm

http://auto.howstuffworks.com/clutch.htm

http://auto.howstuffworks.com/clutch.htm





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Figura 59. Esquema de una caja de cambios.

8.1.3 EL PUENTE O EJE TRASERO

Esta formado por:

- El diferencial, que permite que las ruedas traseras giren a distintas velocidades

cuando se toman las curvas. Para ello, el eje trasero se divide en dos semiejes o

palieres.

- La corona, armazón que encierra al diferencial y en la que se cambia la

dirección de flujo de energía a través de un par de engranajes cónicos.

- Las reducciones finales, desmultiplican la velocidad de giro de los semiejes

traseros, aumentando el torque. Se ubica una en cada rueda trasera.

Figura 60. El diferencial permite que las ruedas giren en ángulos distintos



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Figura 61. Funcionamiento del diferencial.

Figura 62. Reducciones (mando) final en el eje trasero.



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Figura 63. Reducción final de un eje trasero.

Los tractores pueden tener tracción sólo en el eje trasero (tracción simple o 2WD) o

en ambos ejes delantero y trasero (doble tracción o 4WD).

Figura 64. Tractor de tracción doble (izquierda), y de tracción simple

(derecha).


- El disco de embrague esta forrado por un material resistente al desgaste, pero

aún así con el tiempo este forro se desgasta y debe ser cambiado.

- La caja de cambios y el puente trasero llevan aceite para la lubricación (grado

80, 90 ó 140), el cual debe de cambiarse cuando pierda viscosidad,

generalmente a las 2 000 o 3 000 horas.



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8.2 LOS ORGANOS DE TRABAJO

8.2.1 LA POLEA

Va ubicada en el lado derecho del tractor, casi ya no se utiliza pues ha sido

reemplazada por el eje toma de fuerza.

Figura 65. Polea de tractor.

8.2.2 EL EJE TOMA DE FUERZA (t.d.f.)

Es un eje estriado que va ubicado en la parte posterior del tractor. Se le conoce

también como p.t.o por sus siglas en ingles (power take off). Tiene dos velocidades

de giro normalizadas:

- 540 r.p.m., el eje tiene 6 estrías

- 1 000 r.p.m., el eje tiene 21 estrías

Este eje se utiliza para entregar energía mecánica a máquinas que así lo requieran,

por ejemplo molinos, picadoras, cosechadoras, bombas de agua, etc.

Modelos modernos de tractor traen 2 ejes toma de fuerza, uno en la parte

delantera y el otro en la parte posterior.



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Figura 66. Tractor con dos ejes toma de fuerza

8.2.3 LA BARRA DE TIRO

Es una barra ubicada en la parte trasera inferior del tractor que sirve para acoplar

implementos que serán jalados por el tractor. Hay 2 tipos de barras de tiro:

- Fija, cuando no se puede mover hacia los lados

- Oscilante, cuando se puede desplazar cierto ángulo hacia los lados.

Figura 67. Barra de tiro de tractor agrícola.

8.3 LA DIRECCION

Sirve para guiar al tractor en su desplazamiento. Puede ser mecánica, mecánica-

asistida o hidráulica.



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Figura 68. Sistema de dirección de un vehículo.

8.4 LAS RUEDAS

Los primeros tractores tenían ruedas metálicas pero hoy casi todos tienen ruedas

neumáticas porque:

- Evitan excesiva compactación del suelo

- Dan elasticidad al contacto suelo: tractor, amortiguando los golpes.

- Crean una fuerza de adhesión suelo: tractor (agarre) que permite desarrollar

fuerzas de tracción altas.

Las ruedas neumáticas se pueden lastrar con agua para lograr una mayor

adherencia suelo: tractor. Para esto se llena el 80 o 90% de su volumen con agua,

pero nunca totalmente.

La trocha o vía es la distancia horizontal entre las ruedas. Esta trocha puede

variarse para adecuarla a las distintas distancias entre surcos de diversos cultivos.

Las dimensiones de un neumático se expresan por su ancho y diámetro interno, en

pulgadas por ejemplo, un neumático de 13.6-38 tiene un ancho de 13.6 pulgadas y

va montado en un aro de 38 pulgadas de diámetro.



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Figura 69. Regulación del ancho de trocha.

Las llantas radiales tienen mas flexibilidad en las paredes laterales, lo cual resulta

en mas tracción al compararlas con llantas normales del mismo tamaño. Los

tractores que jalan cargas pesadas son buenos candidatos para llantas radiales. Los

mayores costos de las llantas radiales son recuperados con creces por la mayor

tracción, ahorros de combustible y mayor vida de los neumáticos.



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Figura 70. Estructura de un neumático.

Figura 71. Estructura de un neumático.

Los neumáticos deben trabajar a la presión de inflado recomendada por el

fabricante, según la carga que soportan. La presión suele variar entre 12 a 40 p.s.i.

(0.8 a 3.5 atmósferas)



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Figura 72. Efecto de la presión de inflado en los neumáticos.

Existe un nuevo diseño de llanta denominado Tweel, la cual no utiliza aire. En ella,

los radios flexibles están unidos a una rueda flexible que se deforma para absorber

las irregularidades del terreno. Sin aire es todavía capaz de soportar peso y proporcionar confort de marcha como un neumático convencional.

Figura 73. Llanta de radios flexibles que no necesita aire.



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8.5 LOS FRENOS

Permiten detener total o parcialmente el movimiento del tractor. Los mas utilizados

son los frenos de disco, que pueden ser:

- Secos,

- Húmedos, van sumergidos en aceite.

Figura 74. Sistema de frenos en un vehículo.

El booster es un mecanismo multiplicador que permite que la pequeña fuerza

ejercida por los pies sobre el pedal del freno se multiplique y actúe sobre las

varillas o tuberías del sistema para apretar las fajas sobre los tambores o discos.

Las ruedas motrices traseras pueden ser frenadas juntas o separadamente, esto

último permite que el radio de giro del tractor en las cabeceras del campo (al dar

vuelta) sea pequeño.

Figura 75. Freno de tambor y freno de disco.



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Figura 76. Fajas de freno (1 y 6), discos de freno (9, 14, 15), tambores de

freno (2 y 8)

8.6 EL SISTEMA HIDRAULICO

Se utiliza para controlar implementos enganchados al tractor y para dar energía

hidráulica a implementos.

Sus partes son:

a. Una bomba hidráulica que presuriza el fluido.

b. Uno o mas cilindros hidráulicos que transforman la energía hidráulica del

fluido en energía mecánica.

c. El sistema de enganche de 3 puntos. Es el mas utilizado actualmente para

acoplar implementos al tractor, permitiendo controlarlos completamente, por

lo que se le conoce también como enganche integral. Consta de :

- 2 brazos inferiores, que van conectados en un extremo al tractor y en el

otro al implemento. En su parte central conectan a las varillas de

levante.

- 2 varillas de levante, que reciben su energía del pistón conectado al

cilindro hidráulico señalado líneas arriba, a través de un eje. Estas

varillas son las que al elevarse arrastran consigo a los brazos inferiores y

estos a su vez al implemento. La varilla del lado derecho es telescópica

(su longitud puede ser variada a voluntad).

- 1 brazo superior ó 3er punto telescópico, que se une por un extremo al

tractor y por el otro a la conexión superior del implemento. Tanto los 2

brazos inferiores como el superior llevan en sus extremos conexiones de

bola que permiten absorber ligeros desalineamientos tractor:

implemento.

- Templadores, sirven para evitar que el implemento una vez levantado se

bambolee hacia los lados y golpee los neumáticos traseros del tractor.

El enganche puede ser de Categoría I (ligera), II (media) ó III (pesada).

d. Conexiones rápidas, son 2 (y en algunos modelos 4) conexiones que

permiten acoplar mangueras hidráulicas al tractor y por las cuales se puede

extraer fluido hidráulico a presión para operar cilindros hidráulicos remotos.



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Figura 77. Partes del enganche de 3 puntos.

Figura 78. Sistema hidráulico de enganche integral o de 3 puntos.

Figura 79. Conexiones rápidas del tractor (A), y mangueras hidráulicas (B).



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9 ASPECTOS HUMANOS EN EL DISEÑO DEL TRACTOR El diseño del tractor moderno incluye consideraciones sobre el ambiente de trabajo

del operador o tractorista. Estas consideraciones, cuando se incorporan

adecuadamente al diseño, permiten al operador realizar muchas tareas complejas

con eficiencia, seguridad y un mínimo de fatiga. En general los factores humanos

incluyen:

- comodidad de manejo,

- visibilidad,

- localización y acomodo de los controles,

- facilidad en la operación de los controles,

- diseño para comodidad térmica, entre 18 y 24 oC, y

- control de sonido, debe de ser inferior a 90 decibeles.

Figura 80. Asiento de tractor de diseño ergonómico y múltiples ajustes.

Otro aspecto importante es el de seguridad, los tractores deben de llevar

estructuras de protección, para evitar daños al operador en caso de volcadura.

Durante la operación del tractor:

NUNCA

Dejar el tractor en marcha en un recinto cerrado y sin ventilación. Los gases

de escape son altamente nocivos.

• Descender del tractor cundo se encuentra en movimiento

• Subir al tractor cuando se encuentra en movimiento.

• Utilizar el tractor para el transporte de personas ( excepción: acompañante

cuando existe asiento para el mismo).

Arrancar el motor sin estar en el asiento del conductor.

Conducir cerca o a orillas de zanjas o arroyos, para evitar vuelcos.

Abandonar el asiento sin antes colocar el freno de mano.

Llevar ropas sueltas durante el trabajo. Las mismas pueden ser

enganchadas por las ruedas o algunos de los mecanismos en movimientos.

Acercar las manos, herramientas u otros objetos a las partes en

movimientos del tractor.

Bajar o subir del tractor cuando la toma de fuerza esta conectada.



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SIEMPRE

Parar el motor durante la carga o el control de nivel de combustible.

Colocar el freno de mano al estacionar o parar el tractor.

Advertir a personas próximas al poner en movimiento el tractor.

Encender las luces en zona de baja visibilidad, para circular con seguridad.

Verificar antes de arrancar el motor que la palanca de cambio de marchas se

encuentre en punto muerto.

Al bajar una pendiente, utilizar una baja velocidad (primera o segunda

marcha).

Asimismo usar el motor a bajas revoluciones, el que actuará como freno.

Utilizar en la marcha en carreteras el freno con ambos pedales trabados.

Proteger adecuadamente las partes en movimientos al utilizar la toma de

potencia.

Realizar los virajes a velocidades reducidas. Una velocidad excesiva puede

provocar el vuelco lateral.

Enganchar lo mas abajo posible, cuando el tractor esta tirando, para evitar

el vuelco posterior.

Cuidado al subir cuestas muy empinadas, evitar vuelcos posteriores.

Figura 81. Tractor sin estructura de protección

Figura 82. Tractor con estructura de protección.



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10 MANTENIMIENTO GENERAL DE UN TRACTOR AGRICOLA

Lo mas recomendable para realizar el mantenimiento de un tractor agrícola es

seguir las indicaciones contenidas en su “Manual del Usuario” que se entrega

obligatoriamente a cada nuevo propietario.

En caso de perdida o ausencia de este manual se pueden seguir normas generales

como las recomendadas en este capítulo o en libros. Tambien puede comprarse los

manuales de casi cualquier tractor, a traves de la internet, por ejemplo la empresa

SSB ofrece dichos manuales, su direccion es http://www.ssbtractor.com/

Al realizar mantenimiento es útil tener en mente la máxima de que “lo barato sale

caro”, muchas veces sucede que el ahorro de unos centavos al no cambiar, por

ejemplo, el aceite a su tiempo o al usar un aceite barato de mala calidad, resulta en

el gasto posterior de muchos soles cuando se malogra una pieza mal lubricada por

el aceite en malas condiciones.

RESUMEN

El tractor agrícola tiene dos partes: el motor y el chasis.

El motor mas utilizado en maquinaria agrícola es el motor de combustión

interna.

El motor de CI Diesel esta diseñado para producir torques altos y bajas

velocidades.

La potencia de un motor esta relacionada a su cilindrada e Ic, a mayor

cilindrada o Ic, mayor será la potencia del motor.

En el ciclo Diesel el tiempo de combustión es el único que produce energía,

los otros 3 (admisión, compresión y escape) consumen energía.

Los reglajes del motor producen variaciones al ciclo teórico.

El sistema de válvulas controla el flujo de gases en el cilindro.

El sistema de refrigeración mantiene la temperatura del motor en su rango

de trabajo (80 a 90 oC).

El sistema de lubricación crea películas muy delgadas de aceite entre las

piezas sometidas a fricción, para disminuir su desgaste.

El sistema de alimentación-inyección aprovisiona a los cilindros de aire puro

y combustible.

Las diferencias del motor gasolinero con respecto al petrolero son: en el

tiempo de admisión se carga una mezcla aire: gasolina (sistema de

alimentación-carburación), la ignición de la mezcla combustible se produce

por una chispa eléctrica generada por la bujía (sistema de encendido).

Los motores de 2 tiempos son mas ligeros y económicos (costo de

adquisición) que los de 4 tiempos. Tienen mayor eficiencia mecánica, pero

menor eficiencia térmica, que los motores de 4 tiempos.

El eje toma de fuerza es el órgano de trabajo mas utilizado en la actualidad.

Las ruedas neumáticas son mas económicas y no compactan tanto el suelo

como las ruedas metálicas.

El enganche de puntos o enganche integral permite acoplar el implemento al

tractor y fusionarlos como si fueran una sola unidad.

Las conexiones rápidas permiten utilizar el aceite a presión del sistema

hidráulico, para operar sistemas hidráulicos externos al tractor.

La comodidad del operador del tractor es necesaria para lograr rendimientos

adecuados. La técnica ha evaluado y recomendado parámetros de

temperatura, sonido, seguridad, etc.; con este fin.



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EJERCICIOS

1. Porqué los motores Diesel de combustión interna son los mas utilizados en

maquinaria agrícola?

2. Si el aire fuera incompresible, podrían funcionar los motores de CI?

Sustente.

3. Porqué la volante tiene que ser pesada? No seria mejor colocar una volante

ligera?

4. Un motor gasolinero y uno petrolero de la misma cilindrada total, tendrán la

misma potencia? Porqué?

5. Porqué no utilizamos el agua para la lubricación en lugar de aceite? (este

último es mas costoso).

6. Los motores de refrigeración por aire pueden llevar termostato?

7. Porqué un motor Diesel no funciona cuando ingresa una (o varias) burbujas

de aire al interior del sistema de alimentación de combustible?

8. Porqué es tan bajo el voltaje utilizado en los sistemas eléctricos (12 o 24 V)?

No seria mejor utilizar voltajes de 220 V?

9. Existen motores gasolineros que utilizan bombas de inyección?

10. Para qué se utiliza el intercambiador?

11. Los tractores de doble tracción, llevan diferencial en el eje trasero y en el

eje delantero?

12. Porqué no deben llenarse totalmente los neumáticos con agua?

13. A qué se debe que la eficiencia térmica de los motores de 2 tiempos sea

menor a la de motores de 4 tiempos?

14. Para qué se colocan los frenos de disco húmedos, en un deposito con aceite?

BIBLIOGRAFIA

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Cap 4 El Tractor Agricola

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