Curso de Mecánica General Motores

7/23/2019 Curso de Mecnica General Motores

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Compaa Minera Huasco S.A. Mina Los Colorados Conocimientos Generales Motores CAT

1. CONC!TOS "AS#COS

Imagnese que el motor es un reloj. Todas las

piezas funcionan de forma sincronizada para marcarpuntualmente la hora. En un motor diesel, todos los

componentes funcionan juntos para convertir energa

trmica en energa mecnica.

1.1 COM"$ST#ON

El calentamiento conjunto del aire e del

combustible produce la combustin, lo que crea lafuerza necesaria para hacer funcionar el motor. El

aire, que contiene o!geno, es necesario para quemar

el combustible. El combustible produce la fuerza.

"uando se atomiza, el combustible diesel se inflamafcilmente # se quema de manera eficiente. $a

combustin tiene lugar cuando la mezcla de aire #

combustible se calienta lo suficiente como para

inflamarse. %ebe quemarse rpidamente de formacontrolada para producir la m!ima energa trmica.

&ire ' "ombustible ' "alor ( "ombustin

1.% &ACTO'S ($ CONT'OLAN LACOM"$ST#ON

$a combustin se controla por medio de tres factores)

*. El volumen de aire comprimido.

+. El tipo de combustible usado.

. $a cantidad de combustible mezclada con el aire.1.) CAMA'A * COM"$ST#ON

$a cmara de combustin est formada por)

*. "amisa de cilindro.

+. -istn.

. lvula de admisin./. lvula de escape.

0. "abeza de cilindro.

1.+ COM!'S#ON

"uando se comprime el aire, se calienta.

"uando ms se comprime el aire, ms se calienta. 1i

se comprime lo suficiente, se producen temperaturassuperiores a la temperatura de inflamacin del

combustible.

1., T#!O * COM"$ST#"L

El tipo de combustible usado en el motor

afecta la combustin debido a que diferentes

combustibles se consumen a diferentes temperaturas,# algunos se queman en forma ms completa.

1.- CANT#*A* * COM"$ST#"L

$a cantidad de combustible tambin es

importante porque al aumentar la cantidad de

combustible aumenta la fuerza producida. "uando sein#ecta en una zona cerrada que contiene unacantidad suficiente de aire, una peque2a cantidad de

combustible produce grandes cantidades de calor #

fuerza.

3s combustible ( 3s fuerza

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1. !'OCSO * COM"$ST#ON N $NMOTO' *#SL

En un motor diesel, el aire se comprimedentro de la cmara de combustin hasta que est

suficientemente caliente como para inflamar el

combustible. %espus, el combustible se in#ecta en la

cmara caliente # se produce la combustin.

1./ !'OCSO * COM"$ST#ON N $NMOTO' * GASOL#NA

En un motor de gasolina, el aire comprimido

no proporciona suficiente calor como para iniciar la

combustin. $a mezcla se inflama por medio de una

buja que crea la combustin.

1.0 T'ANSM#S#ON * N'G#A T'M#CA

En ambos motores, la combustin produce energa

trmica que hace que los gases atrapados en la cmara

de combustin se e!pandan, empujando el pistn

hacia abajo, mueve otros componentes mecnicos que

efect5an el trabajo.

1.1 MO2#M#NTOS ALT'NAT#2OS 3G#'ATO'#OS

El funcionamiento conjunto de los

componentes transforma el movimiento alternativo enmovimiento giratorio. "uando se produce la

combustin, se produce un movimiento del pistn #

de la biela de arriba abajo llamado alternativo. $a

biela hace girar el cig6e2al, que convierte elmovimiento alternativo en un movimiento circular

llamado movimiento giratorio.

Esta es la forma en que el motor transformael calor de la combustin en energa 5til.

1.11 T#M!O * A*M#S#ON

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El ciclo empieza con el ciclo de admisin.

-rimero, se abre la vlvula de admisin.

1imultneamente, el pistn pasa a la posicin de

punto muerto inferior, o -3I, su punto ms bajo,haciendo entrar aire en la cmara de combustin. El

cig6e2al gira *47 grados, o medio vuelta. $a vlvula

de escape permanece cerrada.

1.1% T#M!O * COM!'S#ON

%urante el tiempo de compresin, se cierra la

vlvula, sellando la cmara de combustin. El pistnse mueve hacia arriba, hasta su punto ms alto en la

camisa del cilindro, llamado punto muerto superior a

-31. El aire atrapado est comprimido # mu#

calienta. $a cantidad de aire comprimido se denomina

relacin de compresin. $a ma#ora de los motoresdiesel tienen una relacin de compresin

comprendida entre *+ # * # +7 # *. El cig6e2al ha

girado 87 grados o una vuelta completa.

9elacin de compresin ( olumen en el -3I :

olumen en el -31.

1.1) T#M!O * COM"$ST#ON

El combustible diesel se in#ecta cerca del

final de la carrera de compresin. Esto produce lacombustin # da comienzo al tiempo de combustin.

$a vlvulas de admisin # escape permanecen

cerradas para sellar la cmara de combustin. $a

fuerza de la combustin empuja el pistn hacia abajo,lo que hace que la biela haga girar el cig6e2al otros

*47 grados. El cig6e2al ha girado una vuelta # media

desde que empez el ciclo.

1.1+ T#M!O * SCA!

El tiempo de escape es el tiempo final del ciclo.

%urante el tiempo de escape se abre la vlvula de

escape a medida que el pistn se mueve hacia arriba,obligando a los gases quemados a salir del cilindro.

En el -31, se cierra la vlvula de escape # se abre la

vlvula de admisin, # el ciclo vuelve a empezar. $a

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biela hace girar el cig6e2al otros *47 grados. El

cig6e2al ha girado dos vueltas al completar el ciclo.

1.1, C#CLO * C$AT'O T#M!OS

&l final del tiempo de escape se completa el proceso.

%urante este tiempo, el cig6e2al ha completado dosgiros de 87 grados. En conjunto, los tiempos de

admisin, comprensin, combustin # escape se

denominan ciclo... de ah viene el nombre de ;ciclo

de cuatro tiempos


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En los motores de gasolina la cmara decombustin est formada en la cabeza del cilindro. El

espacio entre el pistn # la cabeza del cilindro es ms

grande que en un motor diesel, produciendo una

menor relacin de compresin.

1.% LOS MOTO'S *#SL !$*N&CT$A' MAS T'A"A5O

=tra diferencia importante es la cantidad de

trabajo que es capaz de producir el motor a 9-3

inferiores. -or lo general. $os motores diesel operan

normalmente entre 477 # ++77 9-3 # proporcionanun par del motor ma#or, # ms potencia para efectuar

el trabajo.

ciclo de cuatro tiempos

&mbos motores convierten la energa

trmica en movimiento usando el ciclo de cuatrotiempos.

LOS MOTO'S *#SL CONS$MNCOM"$ST#"L * &O'MA MAS C#NT

$os motores diesel, por lo general, consumen

combustible de forma ms eficiente para la cantidadde trabajo producida que los motores de gasolina. 1e

necesitan cantidades relativamente peque2as de

combustible para producir la potencia nominal de un

motor diesel.

LOS MOTO'S *#SL SON M6S !SA*OS

$os motores diesel son por lo general mspesados que los motores de gasolina porque el motor

diesel debe resistir presiones # temperatura de

combustin mucho ma#ores.

'LAC#ONS * COM!'S#7N

$os motores diesel. -or lo general, usan

ma#ores relaciones de compresin para calentar el

aire a las temperaturas de combustin. $a ma#ora de

los motores diesel, por lo general, tienen una relacinde compresin de *)* a +7)*. $os motores de

gasolina generalmente usan relaciones de compresin

entre 4)* # **)*.

MOTO'S NCN*#*OS !O' CH#S!A

$os motores encendidos por chispa

funcionan con combustibles gaseosos tales comopropano, metano # etanol. Estos combustibles # los

requisitos para tuberas de combustible de baja

presin hicieron necesario efectuar modificaciones

importante en el dise2o del motor.

MOTO'S * GAS CAT

%esde la 1egunda >uerra 3undial,

"aterpillar ha lanzado al mercado un n5mero limitadode motores de gas. ?o#, "aterpillar produce motores

de gas para los mercados de irrigacin, industrial,cogeneracin # grupos electrgenos.

En los 5ltimos a2os, Estados @nidos # otros

pases han establecido normas de emisiones estrictaspara proteger # preservar el medio ambiente. El gas

natural se ha convertido en un combustible limpio,

desde el punto de vista medioambiental, # abundante.

& fin de satisfacer las demandas del mercadovariable, "aterpillar se ha comprometido a respaldar

los motores de gas de toda su gama de produccin.

Estos motores funcionan con combustibles gaseosostales como propano # metano. Aasndose en el dise2ode motores diesel "at, muchas piezas de los motores

de gas son iguales, pero se han efectuado

modificaciones significativas principalmente en el

sistema de suministro de combustible.

1e han cambiado los sistemas de admisin

de aire, escape, enfriamiento # combustible para

poder utilizar mezclas de aire # combustible mspobres, # se ha a2adido un sistema de encendido por

chispa de alto voltaje.

En algunos motores, tambin se ha cambiadoel dise2o de los pistones que ahora disponen de una

cavidad profunda para facilitar la combustin. En

otros motores, se dispone de pistones con una

superficie superior plana. 1e han a2adido sensoreselectrnicos # dispositivos de sincronizacin para

mejorar el rendimiento en estos motores de bajas

emisiones. En la actualidad se dispone de motores de

gas en las familias 77, /77, 077 # 877. $osmotores de gas se usan ho# en da para comprimir #

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transportar gas en #acimientos de gas natural, # para

hacer funcionar bombas de irrigacin # plantas de

cogeneracin de energa elctrica.

%. CATGO'8AS

$os motores se describen haciendo uso de muchostrminos # frases. &lgunos describen la forma en quefunciona un motor, mientras que otros describen si lo

hace de forma satisfactoria.

E!isten tres categoras principales de terminologa eneste tema) le#es mecnicas, potencia producida #

eficiencia del motor.

%.1 L3S MC6N#CAS

$os trminos de las le#es mecnicas describen el

movimiento de los objetivos # los efectos del mismo.

%.% &'#CC#ON$a friccin es la resistencia al movimiento entre dos

superficies en contacto.

-or ejemplo, e!iste friccin entre el pistn # la pared

del cilindro al moverse el pistn hacia arriba # hacia

abajo. $a friccin produce calor, que es uno de los

principales contribu#entes al desgaste # a los da2osde los componentes.

%.) #N'C#AInercia es la tendencia de un objeto en reposo o de un

objetivo en movimiento a mantenerse en movimiento.El motor usa fuerza para superar la inercia.

%.+ &$'9A$a fuerza es un empuje o traccin que inicia, detieneo cambia el movimiento de un objeto. $a fuerza es

producida por la combustin durante el tiempo de

combustin. "uando ma#or sea la fuerza generada,

ma#or ser la potencia producida.

%., !'S#ON$a presin es una medida de la fuerza ejercida por

unidad de rea. %urante el ciclo de cuatro tiempos, se

produce mucha presin en la parte superior del pistndurante los tiempos de compresin # combustin.

%.- !'O*$CC#ON * !'S#ON

?a# tres formas de producir presin) aumentando la

temperatura, disminu#endo el volumen o limitando elflujo. 3uchos sistemas # componentes de los motores

de combustin interna operan a presiones especficas

o las generan. El conocimiento # la medicin de las

presiones especficas en todo el motor puedenproporcionar mucha informacin sobre el estado

general del motor.

). T'M#NOS * !OTNC#A!'O*$C#*A

$a potencia del motor se describe seg5n la calidad #

la cantidad de ciertas caractersticas.

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).1 !A' MOTO'

El par motor es una fuerza de giro o torsin. El

cig6e2al ejerce un par motor para hacer girar volante,convertidores de par u otros dispositivos mecnicos.

).% !A' MOTO' COMO CA!AC#*A* *T'ANS!O'T * CA'GA

El par motor tambin es una medida de la capacidadde transporte de carga del motor.

$a frmula para el par motor es)

-ar motor BIbCpieD ( B0+0+ ! potencia en hpD : 9-3.

).) A$MNTO * !A'

El aumento de par se produce cuando se reduce la

carga de un motor desde las rpm nominales. Este

aumento de par se produce hasta lograr ciertas rpm,

despus de las cuales el par disminu#e rpidamente.El m!imo nivel de par alcanzado se llama para

motor m!imo.

$e#enda)

T9 ( &umento de par.

?- ' T ( -otencia # par motor

T" ( "urva del par motor?" ( "urva de potencia

-T ( -ar motor m!imo

9T ( -ar motor nominal

).+ !OTNC#A

$a potencia es un valor nominal del motor quedescribe la cantidad de trabajo producido en un

perodo o trabajo por unidad de tiempo.

$a potencia al freno es la potencia 5til disponible en

el volante. $a potencia al freno es menor que la

potencia real porque se usa cierta energa para moverlos componentes del motor.

$a frmula para la potencia es)

-otencia en ?- ( 9-3 ! par motor : 0+0+

)., CALO' El calor es una forma de energa producida por lacombustin de combustible. $a energa trmica se

convierte en energa mecnica por medio del pistn #

otros componentes del motor a fin de producir una

potencia adecuada para el trabajo.

).- TM!'AT$'A$a temperatura es una medida de lo caliente o lo froque est un objeto. ormalmente se mide con una

escala Fahrenheit o centgrada.

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+. C#NC#A *L MOTO'

El dise2o del motor afecta el rendimiento # la

eficiencia del motor.

+.1 CAL#"'El calibre es el dimetro interior del cilindro medido

en pulgadas o milmetros.

El calibre del cilindro determina el volumen de airedisponible para la combustin. 1iendo todo lo dems

igual, cuando ma#or sea el calibre ma#or ser lapotencia del motor.

+.% CA'''A$a carrera es la distancia que recorre el pistn desde

el punto muerto inferior. $a longitud de la carrera

viene determinada por el dise2o del cig6e2al. @na

ma#or carrera permite la entrada de ms aire en elcilindro, lo que a su vez permite quemar ms

combustible, produciendo ms potencia.

+.% C#L#N*'A*A"ilindrada ( &rea del calibre ! "arrera

+.) 'LAC#ON * COM!'S#ON9elacin de compresin ( olumen total B-3ID :

olumen de compresin B-31D.

,. CON5$NTO * "LO($En este segmento, trataremos sobre cada componente

del conjunto de bloque # describiremos la funcin de

cada uno.

- Con:unto de "lo;ue.-

Camisas de cilindro.- !istones.- "iela.- Cias.- Le>anta>@l>ulas.- !ieas reemplaa?les.

El conjunto de bloque es donde se produce la

potencia. Fijmonos en cada uno de los componentesdel conjunto de bloque # la forma en que funcionan

para operar el motor.

,.1 "LO($ * MOTO' El bloque de motor es la estructura que soporta todos

los componentes del motor.

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,.% C#L#N*'OS$os cilindro son agujeros en el bloque del motor.

Efect5an una serie de tareas)

*. "ontienen los pistones.

+. Forman las cmaras de combustin.. %isipan el calor de los pistones.

,.) !#STONS$os pistones realizan tres trabajos principales)

*. Transmiten la fuerza de combustin a la biela #

al cig6e2al.

+. 1ellan la cmara de combustin.

. %isipan el calor e!cesivo de la cmara decombustin.

,.+ AN#LLOS * LOS !#STONS"ada uno de los pistones tiene uno o ms anillos que

encajan en ranuras en el pistn. Tienen tres funciones

principales)

*. 1ellan la cmara de combustin.

+. "ontrolan la lubricacin de las paredes de loscilindros.

. Enfran el pistn transfiriendo el calor generado

por la combustin.

,., "#LAS$as bielas estn conectadas a cada uno de los pistones

por medio de un pasador de biela. $a biela transmite

la fuerza de combustin del pistn al cig6e2al.

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,.- C#GB4ALEl otro e!tremo de la biela hace girar el cig6e2al, que

est ubicado en la parte inferior del bloque de motor.El cig6e2al transmite el movimiento giratorio al

volante proporcionando energa adecuada para el

trabajo.

,. A'"OL * L2ASEl rbol de levas est impulsado por un engranaje del

cig6e2al. El rbol de levas controla la apertura # el

cierre de las vlvulas # puede controlar la in#eccinde combustible cuando se usan in#ectores. El rbol de

levas recibe su nombre de los lbulos ovalados o

levas que tiene. & medida que gira el rbol de levas,

giran los lbulos. $os componentes del tren devlvulas unidos al rbol de levas siguen el

movimiento, movindose hacia arriba # hacia abajo.

"uando la punta del lbulo mira hacia arriba, la

vlvula est completamente abierta.

,./ CON5$NTO * 2OLANTEl conjunto del volante es la unin entre el motor # la

carga. Est empernado a la parte trasera del cig6e2al.El volante efect5a tres funciones)

*. &lmacena energa para ganar momento entre

tiempos de combustin.

+. ?ace que la velocidad del cig6e2al sea uniforme.

. Transmite potencia.

,.0 2A'#LLAS * M!$5$as varillas de empuje son tubos de acero con

asientos en ambos e!tremos. El rbol de levas muevela varilla de empuje levantando los balancines.

,.1 L2ANTA2AL2$LAS?a# un levantavlvulas o seguidor de levas apo#ado

en el lbulo de cada una de las levas. & medida que

gira el rbol de levas, el levantavlvulas se mueve,

siguiendo la formula de lbulo.

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,.11 "LO($S * MOTO'$os bloques de motor tienen dise2os diferentes. $os

motores en lnea B*D tienen todos los cilindros en fila.

$os motores en ;< B+D separan los cilindros en dosfilas, # el bloque tiene forma de ;


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,.1- !#9AS * LAS CAM#SAS H$M*AS* LOS C#L#N*'OS

$as camisas de los cilindros son de hierro colado. $as

camisas de cilindro h5medas tpicas tienen variaspiezas)

*. 1uperficie inferior contiene el pistn, tambin

se llama calibre.+. 3ampara parafuego sella la cmara de

combustin.

. -esta2a sujeta la camisa en el bloque./. 9anura de la banda de compresin sujeta la

banda de compresin, lo que a#uda a ajustar la

camisa en el calibre # a reducir las vibraciones de

las camisas.0. 1uperficie e!terior forma la pared de la camisa

de agua.

8. 9anuras de sellos anulares sujetan los sellosanulares, que sellan la pared de la camisa de

agua.,.1 !#STONS

1e ajusta un pistn dentro de cada camisa de cilindro

# se mueve hacia arriba # hacia abajo durante lacombustin. $a parte superior del pistn forma la

parte inferior de la cmara de combustin.

,.1/ !#9AS * $N !#STONEl pistn, que transite la fuerza de combustin, est

compuesto por muchas piezas)

*. "abeza contiene la cmara de combustin.

+. 9anuras # resaltos de los anillos sujetan los

anillos de compresin # de control de aceite.. =rificio del pasador de biela contiene un

pasador que conecta el pistn con la biela.

/. &nillo de retencin mantiene el pasador de

biela dentro del orificio del pasador.0. Faldn de tope soporta las presiones laterales.

,.10 !A'T * *"A5O * LA CA"9A 3CANAL#9AC#ON * N&'#AM#NTO?a# una zona debajo de la cabeza B*D en el interior

del pistn.

"iertos pistones contienen canalizaciones de

enfriamiento detrs del anillo de aceite B+D dentro de

la cabeza que no pueden verse.

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,.% T#!OS * !#STON$os pistones se contribu#en de diversas maneras)

*. "abeza de aluminio colado con faldn de

aluminio forjado, soldada por haz electrnico.

+. "ompuestos. Formados por una cabeza de acero# un faldn de aluminio forjado empernados

entre s.

. &rticulados. "abeza de acero forjado conorificios de pasador # bujes, # un faldn separadode aluminio colado. $as dos piezas estn

conectadas por medio de un pasador de biela.

/. Es tipo ms com5n es el pistn de aluminio

colado de una sola pieza con una banda de hierroque lleva los anillos de los pistones.

,.%1 ST#LOS * LOS !#STONS?a# dos estilos de los pistones que estn relacionadoscon el sistema de combustible # el dise2o de la

cmara de combustin.

$os pistones de precombustin tienen una bujaincandescente en la cabeza.

$os pistones de in#eccin directa no tienen bujas

incandescentes.

,.%% T#!OS * AN#LLOS * !#STON?a# dos tipos de anillos de pistn) B*D anillos de

compresin # B+D de control de aceite. $os anillos decompresin sellan la parte inferior de la cmara de

combustin impidiendo que los gases de combustin

se fuguen por los pistones.

,.%) AN#LLO * CONT'OL * AC#Tormalmente ha# un anillo de control de aceite

debajo de los anillos de compresin. $os anillos de

control de aceite lubrican las paredes de la camisa delcilindro al moverse el pistn hacia arriba # hacia

abajo. $a pelcula de aceite reduce el desgaste en la

camisa del cilindro # en el pistn.

,.%+ 'SO'T * !ANS#ON%etrs del anillo de control de aceite ha# un resortede e!pansin que permite mantener una pelcula

uniforme de aceite en la pared del cilindro.

,.%, S$!'C#S N*$'C#*ASTodos los anillos tienen una superficie endurecida

para prolongar la duracin de los anillos.

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,.%- S!A'AC#ON NT' !$NTAS *AN#LLO

Todos los anillos de los pistones tienen una

separacin entre las dos puntas. -ara impedir fugas,las separaciones entre puntas no deben estar alineadas

al instalarse.

,.% "#LA$as bielas conectan el pistn con el cig6e2al.

@na biela consta de varias piezas)

*. &gujero de pie de biela.

+. Auje del pasador de biela.

. stago./. Tapa.

0. -ernos # tuercas de biela.

8. "ojinetes de biela.

,.%.1 AG$5'O *L !# * "#LA 3 "$5*L !ASA*O' * "#LA

El agujero de pie de biela contiene el buje del pasador

de biela.Este buje est dentro del agujero del pie de biela. $os

bujes son una clase de cojinete que distribu#en la

carga # pueden repararse cuando estn desgastados.

,.%.% 2ASTAGOEl vstago se e!tiende a lo largo de la biela. Tieneforma de viga en ;I< para una ma#or resistencia #

rigidez.

,.%.) O'#C#O 3 TA!A *L C#GB4ALEl orificio # la tapa del cig6e2al estn en el e!tremo

grande de la biela. 9odean el mu2n del cojinete debiela del cig6e2al # conectan la biela con el cig6e2al.

,.%.+ !'NOS 3 T$'CAS * "#LAEl perno # la tuerca de la biela sujetan la biela # latapa al cig6e2al. Este es el e!tremo del cig6e2al o el

e!tremo grande de la biela.

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,.%., CO5#NTS * "#LA$os cojinetes de biela estn en el e!tremo del

cig6e2al de la biela.

El cig6e2al gira dentro de los cojinetes de biela quesoportan la carga.

,.%.- CAS($#LLOS * LOS CO5#NTS *"#LA

$a mitad superior del cojinete de biela encaja en la

biela # se llama mitad de casquillo superior. $a otramitad encaja en la tapa, # se llama mitad de casquillo

inferior.

-or lo general, la mitad de casquillo superior soporta

ms carga.,.%/ C#GB4AL

El cig6e2al transforma el movimiento alternativo delpistn en un movimiento giratorio usado para efectuar

trabajo. El cig6e2al consta de muchas piezas.

*. 3u2ones de cojinetes de biela.+. "ontrapesas.

. 3u2ones de cojinetes de bancada./. ervadura.

,.%/.1 *#S4O *L C#GB4AL$os cig6e2ales para los motores en lnea slo tienen

un mu2n de cojinetes de biela por cada cilindro

mientras que los motores en ;< comparten un solomu2n de cojinetes de biela entre dos cilindros.

,.%/.% M$4ONS * CO5#NTS * "#LA

$os mu2ones de los cojinetes de biela determinan la

posicin de los pistones. "uando los mu2ones estnarriba, los pistones estn en el punto muerto superior.

"uando los mu2ones estn abajo, los pistones estn

en el punto muerto inferior, el orden de encendido delmotor determina el momento en que cada mu2n decojinete de biela llega al punto muerto superior.

,.%/.) AG$5'OS * AL#G'AM#NTO"iertos mu2ones de cojinetes de biela tienen agujerosde aligeramiento para reducir el peso del cig6e2al #

a#udar a equilibrar el cig6e2al.

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,.%/.+ CON*$CTOS * AC#TEl cig6e2al dispone de orificios perforados paraaceite, para hacer llegar el aceite de los cojinetes de

bancada a los cojinetes de las bielas.

,.%/., TA!ON *L CON*$CTO * AC#T$os conductos perforados de aceite estn taponadas

en un e!tremo por un tapn cncavo o un tornillo de

ajuste.

,.%/.- N'2A*$'A$os mu2ones de los cojinetes de bancada B*D # los

mu2ones de los cojinetes de biela B+D estn sujetos

por medio de nervaduras BD. El radio entre lanervadura # el mu2n se denomina curva de unin

cncava B/D.

,.%/. CONT'A!SAS"iertas nervaduras tienen contrapesas para equilibrar

el cig6e2al. Estas contrapesas pueden formar parte

del forjado del cig6e2al o en ciertos casos estnempernadas.

,.%/./ M$4ONS * LOS CO5#NTS *"ANCA*A

$os cig6e2ales usan cojinetes de bancada para sujetarel cig6e2al en el bloque. $os cojinetes de bancada

estn alineados entre s.

,.%/.0 M$4ONS * LOS CO5#NTS *"ANCA*A * M!$5

Este es un mu2n de cojinete de bancada de empuje.

Es uno de los mu2ones de los cojinetes de bancada.

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1u nervadura tiene flancos pulidos anchos. Funciona

con el cojinete de bancada de empuje, para limitar el

movimiento hacia delante # hacia atrs del cig6e2al

llamado juego longitudinal.

,.%/.1 O'#C#OS * LOS CO5#NTS *"ANCA*A

El cig6e2al gira dentro de los cojinetes de bancada,que estn bien sujetos en orificios ubicados en laparte inferior del bloque.

,.%/.11 CAS($#LLOS * LOS CO5#NTS *"ANCA*A

"ada cojinete de bancada est compuesto por dos

mitades llamadas casquillos. $a mitad del casquillo

inferior encaja en la tapa del cojinete de bancada, # lamitad de casquillo superior encaja en el orificio del

cojinete de bancada del bloque. -or los general, la

mitad de casquillo inferior soporta ms carga # se

desgasta ms rpido.

,.%/.1% CON5$NTO * CO5#NT *"ANCA*A

$os conjuntos de cojinetes de bancada consisten en

los orificios de los cojinetes de bancada del bloque

del motor, las tapas de los cojinetes de bancada, que

estn sujetas por medio de pernos o esprragos, # loscojinetes de bancada propios.

L$"'#CAC#ON * LOS CO5#NTS

$as mitades superiores de los cojinetes de bancada

tienen un orificio de engrase #, normalmente, una

ranura, de modo que el aceite lubricante se alimente

continuamente por el orificio de engrase del mu2ndel cojinete de bancada.

,.%/.1) CO5#NTS * "ANCA*A *M!$5

$os cojinetes de bancada de empuje reducen al

mnimo el movimiento hacia delante # hacia atrs del

cig6e2al.

?a# dos tipos de cojinetes de bancada de empuje)

*. $os cojinetes de banquillo dividido constan dedos piezas.

+. $os cojinetes de empuje con pesta2a son slo una

pieza.

,.%/.1+ 5$GO LONG#T$*#NALEl cojinete de bancada de empuje funciona con uncojinete de empuje para reducir al mnimo elmovimiento hacia delante # hacia atrs del cig6e2al

dentro del bloque. Este movimiento se llama juego

longitudinal.

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,.%0 CON5$NTO * 2OLANT

El conjunto del volante consta de lo siguiente)

1. 2olante. %. Corona.). Ca:a de >olante.

,.%0.1 2OLANTEl volante est empernado a la parte trasera del

cig6e2al en la caja del volante.

El cig6e2al hace girar el volante durante el tiempo decombustin, # el momento del volante mantiene el

cig6e2al girando de manera uniforme durante los

tiempos de admisin, compresin # escape.

,.%0.% CO'ONA$a corona, que est ubicada alrededor del volante, se

usa para arrancar el motor.

,.%0.) NAL#*A* *L 2OLANTEl volante realiza tres funciones)

*. &lmacena energa para ganar momento entre

tiempos de combustin.+. ?ace que la velocidad del cig6e2al sea uniforme.

. Transmite potencia a una mquina, al convertidor

de par o a otra carga.

,.) A'"OL * L2AS

El rbol de levas es impulsado por un engranaje en el

cig6e2al. & medida que gira el rbol de levas, giran

los lbulos de las levas. $os componentes del tren devlvulas conectadas al rbol de levas siguen el

movimiento hacia arriba # hacia abajo. "uando lapunta del lbulo mira hacia arriba, la vlvula est

completamente abierta. El rbol de levas gira a unmedio de la velocidad del cig6e2al, de modo que las

vlvulas se abren # se cierran en el momento correcto

durante el ciclo de cuatro tiempos.

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,.).1 COM!ONNTS *L A'"OL *L2AS

$a finalidad del rbol de levas es controlar la

operacin de las vlvulas de admisin # escape.

Todos los rboles de levas tienen B*D mu2ones decojinetes # B+D lbulos.

,.).) LO"$LOS *L A'"OL * L2AS

$as vlvulas de B*D admisin # B+D escape son

operadas por lbulos separados para cada cilindro.&lgunas levas tienen BD lbulos de in#eccin de

combustible que operan los in#ectores.

Estos controlan el momento en que se in#ecta en

combustible en el cilindro.

,.).+ !A'TS *L LO"$LO * $NA L2A$os lbulos constan de tres partes principales)

*. "rculo de la base.

+. 9ampas.

. -unta

,.)., AL9A*A * LAS L2AS$a distancia del dimetro del crculo de la base a la

parte superior de la punta se llama alzada. $a alzada

de la levas determina cunto se abren las vlvulas.

,.).- &O'MA * LOS LO"$LOS * LASL2AS

$a forma de las rampas de apertura # cierre determina

la rapidez con que se abren # se cierran las vlvulas.

$a forma de la punta determina el tiempo que estabierta.

,.). CO5#NTS *L A'"OL * L2AS

$os mu2ones del rbol de levas giran en los cojinetes

del rbol de levas. $os cojinetes del rbol de levas

estn encajados a presin en los orificios del bloquedel motor. "ontienen un agujero de engrase alineado

con un conducto de aceite en el bloque.

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&3=9TI>@&%=9 %E IA9&"I=E1

En la parte delantera del cig6e2al puede haber un

amortiguador de vibraciones. $os amortiguadores

controlan las vibraciones de torsin o giro del

cig6e2al.

@n amortiguador se semeja a un volante en miniatura

que est encajado a presin o empernado a la parte

delantera del cig6e2al.

,.)1.1 T#!OS * AMO'T#G$A*O'S *2#"'AC#ONS

E!isten dos dise2os bsicos de amortiguadores devibraciones)

$os amortiguadores de vibraciones de goma

BizquierdaD usan goma densa para absorber lasvibraciones.

$os amortiguadores viscosos BderechaD usan aceite

pesado para absorber las vibraciones.

,.)% L2ANTA2AL2$LAS

En cada uno de los lbulos del rbol de levas ha#

apo#ado un levantavlvulas o seguidor de levas. &medida que gira el B*D rbol de levas, el B+D

levantavlvulas sigue la forma del lbulo. El

levantavlvulas transmite el movimiento del rbol de

levas a la BD varilla de empuje. $a varilla de empujetransmite ese movimiento al B/D balancn para abrir #

cerrar la vlvula.

,.)%.1 T#!OS * L2ANTA2AL2$LAS?a# dos clases de levantavlvulas, seguidores de

patn BderechaD # seguidores de rodillo.

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,.)%.% SG$#*O'S * 'O*#LLO$os seguidores de rodillo tienen un rodillo de acero

endurecido que rueda sobre el lbulo del rbol de

levas.

,.)%.) MO2#M#NTO * LOS SG$#*O'S* 'O*#LLO$os seguidores de rodillo se deslizan hacia arriba #hacia abajo en orificios del bloque del motor # se

mantienen alineados por medio de abrazaderas

especiales.

,.)%.+ SG$#*O' * !AT#N$os seguidores de patn normalmente son piezas defundicin de una pieza con una cara de desgaste que

hace contacto con el lbulo.

,.)%., MO2#M#NTO * SG$#*O' *!AT#N

$os seguidores de patn se deslizan hacia arriba #hacia abajo en orificios del bloque del motor. Estos

seguidores giran lentamente con el motor en marcha.

,.)) !#9AS 'M!LA9A"LS

"iertos componentes mu# susceptibles al desgaste

estn dise2ados para ser reemplazados. Entre stos seinclu#en los siguientes) camisas de cilindro, anillosde pistn, cojinetes de bancada # cojinetes de biela.

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CAM#SAS * C#L#N*'O

%ebido a las temperaturas # a las presiones e!tremas

generadas por la combustin, las camisas de los

cilindros son desgastadas por los pistones # anillos #estn dise2adas para ser reemplazadas.

AN#LLOS * !#STON

%ebido a las altas temperaturas de combustin # al

movimiento constante, los anillos de pistn se

desgastan con el tiempo, # estn dise2ados para ser

reemplazados seg5n sea necesario.

CO5#NTS * "ANCA*A

$os cojinetes de bancada se desgastan ms rpido

que el cig6e2al porque estn hechos de metal ms

blando. -or lo tanto los cojinetes estn dise2ados para

ser reemplazados cuando sea necesario.

CO5#NTS * "#LA

$os cojinetes de biela se desgastan ms rpido que el

cig6e2al porque estn hechos de metal ms blando.-or lo tanto, los cojinetes estn dise2ados para ser

reemplazados cuando sea necesario.

,.)+ CON5$NTO * C$LATA

En este segmento, trataremos de los componentes de

la culata # de la funcin de cada componente.

Tambin trataremos de la forma en que opera un

motor de rbol de levas superpuesto # la forma en que

el tren de vlvulas difiere de un motor de varillas de

empuje.

$a culata # sus componentes estn dise2ados para

asegurarse de que se abran # se cierren las vlvulas, #

de que el combustible se in#ecte en el momentoapropiado para lograr un rendimiento m!imo del

motor.

CON5$NTO * T'N * 2AL2$LASEl conjunto de tren de vlvulas inclu#e)

*. "ulata.

+. Tapa de las vlvulas.. -uentes.

/. "onjuntos de resortes de vlvula.

0. >uas de vlvulas.

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8. "asquillos de vlvula.

G. lvulas.

4. Aalancines.

C$LATA

$a culata es una pieza de fundicin separada que sella

la parte superior del bloque del motor # sujeta las

vlvulas, el in#ector o la cmara de precombustin ensu lugar.

Tambin contiene el tren de vlvulas, ciertos

componentes del sistema de combustible # conductos

de agua para enfriar las piezas..

M!A($TA*$'A 3 !LACA S!AC#A*O'A

$a culata B*D est asentada en el bloque del motor con

empaquetaduras B+D, una placa espaciadora BD #

pernos o esprragos.

!#9AS * &$N*#C#7N * LA C$LATA

%ependiendo del dise2o del motor, la culata puede ser

de una sola pieza de fundicin que cubre la partesuperior del bloque, o de varias piezas de fundicin

que cubren uno o ms cilindros cada una.

TA!A * LAS 2AL2$LAS$as tapas de las vlvulas encajan en la parte de arriba

de la culata # la sellan. 3uchos motores tienen ms

de una tapa de vlvulas.

*SMONTA5 * LA TA!A * LAS2AL2$LAS

1e deben quitar las tapas de las vlvulas para llegar a

los componentes del tren de vlvulas.

"ALANC#NS

$os balancines conectan la vlvulas con el rbol de

levas, # convierten el movimiento giratorio del rbolde levas en un movimiento alternativo en las vlvulas.

& medida que la varilla de empuje del bloque empuja

hacia arriba un e!tremo del balancn, pivota en el eje

del balancn # empuja hacia abajo el mecanismo de lavlvula haciendo que se abra.

& medida que gira el rbol de levas, la varilla de

empuje baja, # la fuerza del resorte de la vlvulacierra la misma. ?a# un balancn separado para las

vlvulas de admisin # escape de cada cilindro.

COM!ONNTS * LOS "ALANC#NS@n balancn consta de lo siguiente)

*. Tornillo de ajuste &justa la luz de las vlvulas.+. Tuerca de traba Traba el tornillo para mantener

la luz.

. &siento de desgaste Inserto endurecido para

impedir el desgaste del balancn./. Auje del eje de los balancines -roporciona un

apo#o entre el balancn # el eje.

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L$9 * 2AL2$LASEl balancn pivota en un eje que normalmente esta

sujeto a la culata. "uando el lbulo de la levaempieza a mover la varilla de empuje hacia arriba,

normalmente ha# una peque2a separacin u holgura

entre el balancn # el puente de las vlvulas # es uno

de los ajustes mas crticos que debe hacerse en el trende vlvulas.

!$NTS

$os puentes se usan si el cilindro tiene m5ltiples

vlvulas de admisin # escape. En motores, es

conjunto de puente transmite el movimiento de losbalancines a todas las vlvulas de admisin o escape

de un cilindro simultneamente.

COM!ONNTS *L !$NT

*. &siento de desgaste 9educe el desgaste del

puente

+. Tornillo de ajuste "ompensa las diferencias dealtura de los vstagos de las vlvulas.

. Tuerca de traba &justa el tornillo de ajuste

/. "alibre 1e mueve sobre el pasador gua.

2AL2$LAS

$as vlvulas controlan el flujo de aire # los gases de

escape por la cmara de combustin. "uando se abrela vlvula de admisin, entra en la cmara de

combustin. "uando se abre la vlvula de escape, los

gases de escape salen de la cmara de combustin.

9anuras de cazoleta $ugar donde las cazoletas

agarran el vastago de la valvula para sujetar el resorte

stago de la vlvula -rolonga la longitud de la

vlvula, se mueve dentro de la gua de la vlvula.Filete de vlvula Tiene una superficie endurecida

que reduce el desgaste # sella la cmara de

combustin.

&siento de la vlvula Tiene una superficieendurecida que reduce el desgaste # sella la cmara

de combustin.

"ara de la vlvula parte plana de la vlvula.

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*#S4OS * LOS T'NS * 2AL2$LAS

$os distintos modelos del motor usan trenes de

vlvulas de distinto dise2o.

*. 3otores de varillas de empuje.

+. 3otor de rbol de levas superpuesto.

. 3otor de rbol de levas en la culata.

MOTO'S * 2A'#LLAS * M!$5$os motores que usan rbol de levas, levantavlvulas,

varillas de empuje # balancn se denominan motoresde ;varillas de empuje


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otros componentes principales del motor. $os trenes

de engranajes pueden estar ubicados en la parte

delantera # trasera del motor. El tren de engranajes

mostrado aqu est ubicado en la parte delantera delmotor entre la placa de refuerzo # la caja de los

engranajes de sincronizacin.

NAL#*A* *L T'N * NG'ANA5SEl tren de engranajes sincroniza todos los

componentes del motor, de modo que funcionen

juntos durante cada tiempo del ciclo de combustin.

COM!ONNTS *L T'N *NG'ANA5S

$os componentes de un tren de engranajes tpico son)

*. Engranaje del cig6e2al.

+. Engranaje loco.

. Engranaje del rbol de levas./. Engranaje de la bomba in#ectora.

0. Engranaje de la bomba de aceite.

8. Engranaje de la bomba de agua.G. Engranaje del compresor de aire.MA'CAS * S#NC'ON#9AC#7N$as marcas de sincronizacin se usan para alinear los

engranajes # a#udar a asegurar una sincronizacin

apropiada.

NG'ANA5 *L C#GB4ALEl engranaje del cig6e2al est montado en el

cig6e2al. & medida que gira el cig6e2al, tambin gira

el engranaje. Todos los dems componentes estn

sincronizados # son impulsados por el cig6e2al # el

engranaje del cig6e2al.

NG'ANA5 LOCOEl engranaje loco mantiene girando el engranaje delrbol de levas en el mismo sentido que el engranaje

del cig6e2al. $as relaciones de engranajes aseguran

que el rbol de levas gira a J de la velocidad del

cig6e2al.

NG'ANA5 *L A'"OL * L2ASEl engranaje del rbol de levas se engrana con elengranaje loco. >ira a un medio de velocidad del

cig6e2al para asegurar la apertura # el cierre de las

vlvulas de admisin # escape en el tiempo adecuado.

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NG'ANA5 * LA "OM"A *COM"$ST#"L

El engranaje de la bomba de combustible est

impulsado por el engranaje del rbol de levas. "omoambos engranajes son del mismo tama2o, ambos

giran a la misma velocidad. En engranaje de la bomba

de combustible hace girar el rbol de levas de la

bomba de combustible, que funciona con loscomponentes del sistema de combustible para

suministrar combustible al motor en el momento

adecuado.

NG'ANA5 * ($#L#"'#O"iertos modelos de motor usan ejes de equilibrio. $os

ejes son impulsados por el cig6e2al. En este ejemplo,

ha# un eje de equilibrio elimina las vibracionese!cesivas del cig6e2al.

CON5$NTO * 5 3 NG'ANA5 *($#L#"'#O

Este es un ejemplo de un conjunto de eje # engranaje

de equilibrio.

NG'ANA5 * LA "OM"A * AC#TTEl engranaje de la bomba de aceite es impulsado por

el engranaje del cig6e2al. $a bomba de aceite hace

circular el aceite por todo el motor.

NG'ANA5 * LA "OM"A * AG$A$a bomba de agua es impulsada por el engranaje de la

bomba de agua # hace circular refrigerante por todo elmotor. El engranaje de la bomba de agua es

impulsado normalmente a la misma velocidad que el

cig6e2al.

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NG'ANA5 *L COM!'SO' * A#'"iertos motores usan un compresor de aire para

suministrar aire a los frenos # otros componentes. El

compresor de aire es impulsado por engranajes deltren de engranajes. El engranaje del compresor de aire

se engrana con los engranajes locos # gira a la

velocidad recomendada por el fabricante.

CON5$NTO * !OLA@n conjunto de polea conectado al cig6e2al impulsa

otros componentes como ventiladores o alternadores.

CA5A * NG'ANA5S *S#NC'ON#9AC#ON

Todos los engranajes de sincronizacin estnprotegidos por una caja. Esta caja de los engranajes se

sincronizacin sella la parte delantera del bloque del

motor.

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