PRINCIPOS BASICOS DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA Docente: Juan Llancapán Pincheira [email protected] Introducción. • Definición • Clasificación • Tipos de motores de combustión interna • Componentes que integran un motor de combustión interna. Culata o cabeza: • Es la zona con mayor cantidad de aletas de refrigeración, con el fin de aumentar la transmisión de calor al máximo y mejorar la refrigeración. • En éste sector se encuentran la mayor cantidad de alojamientos para los diversos accesorios del cilindro como son las bujías y válvulas (admisión – escape). • En la culata también se encuentran los asientos de válvulas. • Los asientos de válvulas proporcionan un sellamiento hermético al cilindro. • Son anillos circulares de un material muy duro y resistente, que protegen a la culata del constante golpeteo de las válvulas al abrirse y cerrarse sincrónicamente. Culata : • La cúpula interior de la culata es la cámara de combustión del cilindro. • Su volumen está dado de un lado por el techo de la culata y por el otro del pistón que cierra la cámara. • La forma geométrica ideal de la cámara de combustión es semiesférica, porque permite un mejor difusión de la llama que provoca la combustión. Culata La culata es una sola pieza de hierro fundido Sirve de soporte para numerosos elementos del motor como por ejemplo: 1- Incorpora el múltiple de admisión, escape y la caja del termostato. 2- Aloja las válvulas de admisión y escape, muelles. 3. Contiene Conductos de lubricación y refrigeración. 4. Árbol de levas. La tapa de culata, de balancines o válvulas. Es la que se encarga de hacer el cierre hermético de la parte alta de la culata. El cárter Es la tapa que cierra el bloque motor por su parte inferior que permite la hermeticidad entre el block y el cárter del motor. Tiene la misión de hacer de depósito de aceite, refrigerándolo ligeramente. Uno de sus componentes son el tapón de vaciado para realizar el cambio de aceite y puede alojar sensores de temperatura, nivel de aceite, bomba de aceite, empaquetadura. Pistón: • El pistón tiene un movimiento alternativo lineal dentro del cilindro. • Está fabricado de aleación de aluminio de alta resistencia mecánica. • Su movimiento se da como resultado de la expansión violenta de los gases dentro de la cámara de combustión. • Sus partes principales son: – Cabeza – Falda – Bulón – Segmentos Cabeza: • Es la parte superior, sobre la cual se produce la explosión y actúa directamente la presión del gas. • Puede tener diversas formas, tales como cóncava, convexa, plana, de acuerdo a la eficiencia que se requiera el momento de la combustión . Falda: • Es la parte lateral del pistón. • En su superficie se encuentran varias ranuras para alojar los anillos metálicos de estanqueidad (segmentos – rines) Bulón: • Es un pasador cilíndrico de acero cementado de gran rigidez y dureza. • Conecta al pistón con la biela. • En este extremo de la biela se recibe el movimiento alternativo del pistón Segmentos o anillos: • Los segmentos (anillos) previenen el escape de gases y la perdida de la compresión de la cámara de combustión. • Se clasifican en tres grupos que son: – De compresión: Impiden la fuga de los gases, dan el sellado hermético a la cámara de combustión. – De engrase o lubricación Van situados bajo los anillos de compresión, regulan la capa de lubricación en las paredes del cilindro. – Recogedor de aceite: Recoge los excesos del aceite para su recuperación al sistema. Biela: • Es la barra articulada que une al pistón con el cigüeñal del motor. • Está sometida a grandes esfuerzos, por lo que es hecha de materiales de gran resistencia metálica (aleaciones de aluminio de lata resistencia) • Se dividen en: – Simple – Articulada Biela simple: • • • Se la utiliza en los motores lineales y opuestos. Posee cojinetes de apoyo en sus extremos. En el punto de unión con el cigüeñal, se divide en dos partes, y se une a través de pernos. Biela articulada: • Llamadas también bieletas. • Son utilizadas en los motores de tipo radial. • En estos motores, sólo una biela (biela maestra) de cada estrella, se une con el cigüeñal. • El resto de las bielas (articuladas) se unen a la biela maestra mediante un plato con tanto orificios pasantes como bielas articuladas. • Las bielas articuladas se unen a la biela maestra con bulones. Cigüeñal: • Transforma el movimiento oscilante lineal de los pistones en movimiento rotativo. • Son los encargados de transformar la energía química del combustible en energía mecánica. • Posee tres partes: – Muñón: Son los puntos de apoyo del cigüeñal al bloque del motor – Muñequillas: Es el codo dónde se acopla la biela. – Brazos: Son los tramos rectos que unen a las muñequillas con los muñones. El volante motor Es la pieza encargada de almacenar energía cinética de las carreras de trabajo o motrices y cederla en las carreras no motrices. Para ello tiene que tener una masa importante. Válvulas: • Son los mecanismos que regulan la entrada y salida del aire y los gases de combustión en el cilindro. • Las válvulas poseen dos y hasta tres resortes concéntricos que las mantiene contra el asiento de los cilindros. • Se encuentran ubicadas en la cabeza del cilindro • Son fabricadas en piezas de acero muy resistentes.. • Las válvulas se mueven por un mecanismo que debe estar perfectamente sincronizado, para que la válvula abra y cierre en el momento adecuado. • Existen dos tipos de válvulas: – De admisión: Regulan la entrada de la mezcla aire combustible hacia el cilindro. – De escape: Es la vía de expulsión de los gases quemados del cilindro. – Las válvulas de escape: Están sometidas a condiciones extremas de funcionamiento, altísimas temperaturas, ambiente corrosivo, etc. Reten Mecanismo de operación de válvulas: • Es el mecanismo por el cual las válvulas se abren y se cierran en el momento y con los intervalos adecuados. • En motores lineales y opuestos, este mecanismo se denomina árbol de levas. Plato de levas: • Posee levas incorporadas en su perfil geométrico. • Un rodillo sigue su trayectoria, el mismo se eleva al encontrarse con la leva del plato. • Consta de tres componentes: – Taqué – Empujador – Balancín Taqué: • El taqué es una varilla de acero alojada dentro de un tubo. • El un extremo va unido al rodillo que sigue el movimiento del plato de levas, mientras que el otro se une al empujador. Empujador: • Es un tubo cuyos extremos son en forma de bola y de acero muy duro. • Recibe el movimiento del taqué y lo transmite al balancín. Balancín: • Es el mecanismo final que transmite el movimiento de la leva a las válvulas Árbol de levas: • Es un eje de acero que tiene mecanizado en sí las levas que transmiten a las válvulas el movimiento de apertura y cierre. • Gira a la mitad de las vueltas que el cigüeñal.
