MOTORES DIESEL
Partes de un motor diesel 3.
Válvulas.
Las válvulas abren y cierran las lumbreras de admisión y escape en el momento oportuno de cada ciclo. La de admisión suele ser de mayor tamaño que la de escape.
En una válvula hay que distinguir las siguientes partes:
-
Pie de válvula.
-
Vástago.
-
Cabeza.
La parte de la cabeza que está rectificada y finamente esmerilada se llama cara y asienta sobre un inserto alojado en la culata. Este asiento también lleva un rectificado y esmerilado fino.
El rectificado de la cara de la válvula y el asiento se hace a ángulos diferentes. La válvula siempre es rectificada a 3/4 de grado menos que el asiento. Esta diferencia o ángulo de interferencia equivale a que el contacto entre la cara y el asiento se haga sobre una línea fina, proporcionando
un cierre hermético en toda la periferia del asiento. Cuando se desgaste el asiento o la válvula por sus horas de trabajo, este ángulo de interferencia varía y la línea de contacto se hace más gruesa y, por tanto, su cierre es menos hermético. De aquí, que de vez en cuando haya que rectificar y esmerilar las válvulas y cambiar los asientos.
Las válvulas se cierran por medio de resortes y se abren por empujadores accionados por el árbol de levas. La posición de la leva durante la rotación determina el momento en que ha de abrirse la válvula.
Las válvulas disponen de una serie de mecanismos para su accionamiento, que varía según la disposición del árbol de levas.
Como partes no variables de los mecanismos podemos señalar:
-
La guía, que va encajada en la culata del cilindro y su misión consiste en guiar la válvula en su movimiento ascendente y descendente para que no se desvíe.
-
Los muelles con sus sombreretes, que sirven para cerrar las válvulas.
-
Rotador de válvulas, cuyo dispositivo hace girar la válvula unos cuantos grados cada vez que ésta se abre. Tiene por objeto alargar la vida de la válvula haciendo que su desgaste sea más uniforme y reduciendo la acumulación de suciedad en la cara de la válvula y el asiento y entre el vástago y la guía.
Para abrir las válvulas se utiliza un árbol de levas que va sincronizado con la distribución del motor y cuya velocidad de giro es la mitad que la del cigüeñal; por tanto, el diámetro de su engranaje será
de un diámetro doble que el del cigüeñal. Asimismo, según su situación varía el mecanismo empujador de las válvulas.
-
Cuando el árbol de levas es lateral el mecanismo empujador consta de leva, taqué, varilla, balancín y eje de balancines.
-
Cuando el árbol de levas va en cabeza la leva actúa directamente sobre un cajetín cilíndrico.
-
También e otro motores de cuatro válvulas por cilindro la leva actúa directamente sobre un rodillo de un balancín en forma de horquilla. El principio es el mismo que el de levas laterales con la diferencia que se ha abandonado la varilla de empuje.
Engranajes de distribución.
Conduce los accesorios y mantienen la rotación del cigüeñal, árbol de levas, eje de leva de la bomba de inyección ejes compensadores en la relación correcta de desmultiplicación.
El engranaje del cigüeñal es el engranaje motriz para todos los demás que componen el tren de distribución, por lo que deben de estar sincronizados entre si, de forma que coincidan las marcas que llevan cada uno de ellos.
Bomba de aceite.
Está localizada en el fondo del motor en el cárter del aceite. Su misión es bombear aceite para lubricar cojinetes y partes móviles del motor.
La bomba es mandada por u engranaje, desde el eje de levas hace circulas el aceite a través de pequeños conductos en el bloque.
El flujo principal del aceite es para el cigüeñal, que tiene unos taladros que dirigen el lubricante a los cojinetes de biela y a los cojinetes principales. Aceite lubricante es también salpicado sobre las paredes del cilindro por debajo del pistón.
Bomba de agua.
Es la encargada, en los motores refrigerados por liquido, de hacer circular el refrigerante a través del bloque del motor, culata, radiador etc.
La circulación de refrigerante a través del radiador trasfiere el calor del motor al aire que circula entre las celdas del radiador. Un ventilador movido por el propio motor hace circular el aire a través del radiador.
Antivibradores.
En un motor se originan dos tipos de vibraciones, a consecuencia de las fuerzas creadas por la inercia de las piezas giratorias y de la fuerza desarrollada en la carrera de explosión.
-
Vibraciones verticales.
-
Vibraciones torsionales.
En el diseño de los motores se procura evitar las vibraciones. Sin embargo, al no poder ser anuladas completamente por métodos normales, se emplean otros medios para compensarlas o amortiguarlas, como son: Ejes compensadores y amortiguadores.
Ejes compensadores.
Todos los motores de cuatro cilindros, así como los de ocho en V de 60º, por tener los brazos del cigüeñal en un mismo plano, se ven afectados de un desequilibrio inherente producido por el desplazamiento del centro de gravedad de las piezas móviles durante las cuatro carreras del pistón.
Esta fuerza vibratoria vertical, que tiende a hacer saltar el motor y arrancarlo de su anclaje, podemos contrarrestarla aplicando, por medio de un dispositivo, una fuerza igual y de sentido contrario. Se utilizan unos ejes compensadores que van engranados en la distribución del motor.
Estos ejes o contrapesos van calados en la distribución de forma que originen una fuerza igual y contraria a la que se produce al desplazarse el centro de gravedad de las piezas móviles, anulándose sus efectos. Para ello tienen que girar a doble velocidad que el cigüeñal.
Asimismo, giran entre si en direcciones opuestas, para evitar que se origine una oscilación o vibración lateral del motor.
En los motores de 8 cilindros en V de 60º, llevan dos ejes excéntricos que van engranados; uno en la distribución delantera y otro en la trasera, y en estos motores, al revés que en los de 4 cilindros, los contrapesos giran en el mismo sentido que el cigüeñal.
Es importante que estos ejes se compruebe van engranados en sus marcas, pues en caso contrario en vez de anular las vibraciones las aumentarían.
Amortiguadores.
En todos los motores se producen las vibraciones torsionales, por la torsión momentánea debida a la fuerza desarrollada en la carrera de explosión y su recuperación en el resto del ciclo.
Aunque el volante se diseña con suficiente tamaño y masa, para que su inercia mantenga un giro uniforme, absorbiendo energía en los impulsos giratorios y devolviéndola en el resto del ciclo; no evita que el cigüeñal se retuerza en esos momentos de aceleración.
Por ello se utiliza otro dispositivo en el otro extremo del cigüeñal, llamado amortiguador de vibración que tiene por objeto crear una fuerza torsional igual y de sentido contrario a la que sufre en el instante de la explosión, para que sus efectos se anulen.
Hay dos tipos de amortiguadores o dampers:
El primero utiliza como material amortiguador el caucho. Los cambios de par del cigüeñal son absorbidos por él y la energía es disipada en forma de calor. Por ello, una manera de comprobar si funciona bien un damper es notar si está más caliente que el resto de las piezas del motor que le rodean.
El amortiguador tipo viscoso consta esencialmente de una corona pesada, alojada en una carcasa
fijada a un extremo del cigüeñal, pudiéndose mover libremente dentro de ella al estar suspendida en un fluido (silicona). Esta corona tiende a oponerse a cualquier cambio súbito de velocidad, transmitiendo esta resistencia a través del fluido a la carcasa y por tanto al cigüeñal, contrarrestando o amortiguando la vibración torsional.
El fluido absorbe gran cantidad de energía de movimiento de la corona, por lo que se calienta.
Es conveniente observar periódicamente el estado del damper por si ha sufrido un golpe o abolladura que pudiera limitar el movimiento libre de la corona, pues entonces su efecto se sumaría al que soporta el cigüeñal con el peligro consiguiente de rotura por esfuerzo torsional.
MOTORES DIESEL
Partes de un motor diesel 1.
Los motores diesel se componen de diferentes partes las cuales vamos a detallar:
Bloque.
Es la estructura básica del motor, en el mismo van alojados los cilindros, cigüeñal, árbol de levas,
etc. Todas las demás partes del motor se montan en él.
Generalmente son de fundición de hierro o aluminio.
Pueden llevar los cilindros en línea o en forma de V.
Lleva una serie de aberturas o alojamientos donde se insertan los cilindros, varillas de empuje del mecanismo de válvulas, conductos del refrigerante, los ejes de levas, apoyos de los cojinetes de bancada y en la parte superior lleva unos taladros donde se sujeta el conjunto de culata.
Cigüeñal.
Es el componente mecánico que cambia el movimiento alternativo en movimiento rotativo. Esta montado en el bloque en los cojinetes principales los cuales están lubricados.
El cigüeñal se puede considerar como una serie de pequeñas manivelas, una por cada pistón. El radio del cigüeñal determina la distancia que la biela y el pistón puede moverse. Dos veces este radio es la carrera del pistón.
Podemos distinguir las siguientes partes:
-
Muñequillas de apoyo o de bancada.
-
Muñequillas de bielas.
-
Manivelas y contrapesos.
-
Platos y engranajes de mando.
-
Taladros de engrase.
Una muñequilla es la parte de un eje que gira en un cojinete.
Las muñequillas de bancada ocupan la línea axial del eje y se apoyan en los cojinetes de bancada
del bloque. Las muñequillas de biela son excéntricas con respecto al eje del cigüeñal. Van entre los contrapesos y su excentricidad e igual a la mitad de la carrera del pistón. Por cada muñequilla de biela hay dos manivelas.
Los motores en V llevan dos bielas en cada muñequilla.
En un extremo lleva forjado y mecanizado en el mismo cigüeñal el plato de anclaje del volante y en el otro extremo va el engranaje de distribución que puede formar una sola pieza con él o haber sido mecanizado por separado y montado luego con una prensa. Algunos cigüeñales llevan un engranaje de distribución en cada extremo para mover los trenes de engranajes de la distribución.
Otra particularidad del cigüeñal es una serie de taladros de engrase. Tiene practicados los taladros, para que pase el aceite desde las muñequillas de biela a las de bancada. Como al taladrar quedan esos orificios en los contrapesos, se cierran con tapones, que se pueden quitar para limpiar dichos conductos.
Culata.
Es el elemento del motor que cierra los cilindros por la parte superior. Pueden ser de fundición de hierro o aluminio. Sirve de soporte para otros elementos del motor como son: Válvulas, balancines, inyectores, etc. Lleva los orificios de los tornillos de apriete entre la culata y el bloque, además de los de entrada de aire por las válvulas de admisión, salida de gases por las válvulas de escape, entrada de combustible por los inyectores, paso de varillas de empujadores del árbol de balancines, pasos de agua entre el bloque y la culata para refrigerar, etc.
Entre la culata y el bloque del motor se monta una junta que queda prensada entre las dos a la que llamamos habitualmente junta de culata.
