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de Mecaniz Agrícola, en desa rrollad de artículos universitari FERNANDO ALVAREZ M Profesor Tit Ingeniero A en Ingenier Universidad Campinas, Maquinaria Vinculado h la Univers Nacional de Sede Medel HUGO GONZÁLEZ Profesor As Ingeniero A Ingeniería d y Procesos, en Gestión A tal de la Un Nacional de Sede Medell Vinculado h a la UniverS Nac ional de Actualmente peña en el Á canizació

Agrícola, en la cual ha de Mecanización MÁQUINAS

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Page 1: Agrícola, en la cual ha de Mecanización MÁQUINAS

N ALONSO CORrts MARiN Profesor Titular Ingeniero Agriacutecola de la Universidad Nacional de Colombia-Sede Medelliacuten

pecialista en Maquinaria y Equipo Agroindustrial de la Universidad del Valle

Inculado hace 1 6 antildeos a la Universidad NacIonal de Colom bia Actualmente se

esempentildea en el aacuterea de Mecanizacioacuten Agriacutecola en la cual ha desarrollado variedad de artiacuteculos y textos universitarios

FERNANDO ALVAREZ MEJiacuteA Profesor Titular Ingeniero Agriacutecola MSC en Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Campinas Brasil Aacuterea Maquinaria Agriacutecola Vinculado hace 28 antildeos

la Universidad Nacional de Colombia Sede Medelliacuten

HUGO GONZAacuteLEZ SAacuteNCHEZ Profesor Asistente Ingeniero Agriacutecola MSc Ingenieriacutea de Materiales y Procesos Especialista en Gestioacuten Agroambienshytal de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medell iacute n Vinculado hace 11 antildeos a la UniverSidad Nacional de Colombia Actualmente se desemshypentildea en el Aacuterea de

canizacioacuten Agriacutecola

UNAL - Medelliacuten

1I~fllinliliexclriexcl1I1

64001000068169

MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Elkin Alonso Corteacutes Mariacuten Fernando Aacutelvarez Mejiacutea

Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez

copy Universidad Nacional de Colombia Sede Medellin copy Elkin Alonso Corteacutes ( Fernando Aacutelvarez Mejiacutea copy Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez

ISBN 978-958-8256-63-4

Primera Edicion Agosto de 2007

Disentildeo Diagramacioacuten Impresioacuten y encuadernacioacuten Centro de Publicaciones Universidad Nacional de Colombia Sede Medelliacuten

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

SEDE MEDEUfN FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

Departamento de Ingenieriacutea Agricola y Alimentos

Universidad Nacional de Colombia FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

Departamento de Ingenieriacutea Agriacutecola y Alimentos

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MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

GUiacuteA PRAacuteCTICA v

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Medelliacuten

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ISBN 978-958-8256-63-4

Primera Edicion Agosto de 2007

Disentildeo Diagramacioacuten Impresioacuten y encuadernacioacuten Centro de Publicaciones Universidad N acional de Colombia Sede Medellin

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

SEDE MEDELLiN FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

Departamento de Ingenieria Agricola y Alimentos

Universidad Nacional de Colombia FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

Departamento de Ingenieriacutea Agriacutecola y Alimentos

MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Elkin Alonso Corteacutes Mariacuten Fernando Aacutelvarez Mejiacutea

Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez

Medelliacuten

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TABLA DE CONTENIDO

Introduccioacuten 7

Praacutectica No 1

Eval uacioacuten de maacuteq u i nas autopropu Isadas 11

Fig u ras

Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5

Figura 6

Figura 7 Figura 8

Figura 9

Tablas

Tabla 1

Tabla 2

Bibliogra fiacutea

Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos 12 Tractores de oruga 13 Tractores de ruedas neumaacuteticas 14

Cabina mandos y controles 15 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola 16 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los

componentes de una maacutequina 17 Compo nentes de una maacutequina (tipo tractor) 17

Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz 18 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola 18

Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Valtra 30

Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere 32

37

Praacutectica No 2

Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCJ) 39

Figuras

Bibliografiacutea 50

Praacutectica No 3

Sistemas de combustible y combustioacuten 51

Figuras

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Suumltema de combustible gas natural 55 Figura 5 Compo nentes de un sistema de alimentacioacuten para

gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba ro tativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Panes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en linea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacute n A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten A C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacute n en linea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80

Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura n Figura 23 Figura 2J Figura 25 Figura 26 Figura 27 Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39 Figura 40 Figura 41 Figura 42

Figura 43 Figura 44 Figura 45 Figura 46 Figura 47 Figura 48

Tablas Tabla 1

Tabla2

Tabla 3

Tabla 4

Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5

Fases de admisioacute n y compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) ~ escape 47 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCf 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49

Ciclo de funcio namjento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49

Bibliogra fiacutea

Componentes de bomba ro tativa Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas Salida de combustible Corredera Bomba mecaacutenica Bomba rotativa con ges tioacuten electroacutenica D espiece de una bomba electroacute ruca Reglajes de inyeccioacuten Ajuste bomba electroacutenica Bomba axial Bomba radial Unidad UIS Funcionamiento de sistema urs Unidad UPS Common Rail C R Componente de inyeccioacuten elec troacutenica Esguema de inyeccioacuten electroacutenica 1-jetroruc

KE-J etronic L-Jetronic LH-J etroruc Mo no-J etronic Mo tronic MED 7 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos Filtro de combustible Admisioacuten aire Preftltro Filtro huacutemedo Filtro seco Silenciador

Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de gasolina ) etanol Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes usados Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos gue intervienen en la combustioacuten Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas de myecciacuteoacuten

81 82 83 84 84 85 85 86 87 87 89 90 90 91 92 95

96 99 99

100 100 101 101

102 111 111 11 2 112 113 113

65

66

69

114

Praacutectica No 2

Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCI) 39

Figuras

Figura 1 Figura 2 Figura 3 FIgura 4 Figura 5

Fases de adnusioacuten r compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) y escape 47 DistribuClones del ciclo de operacioacuten de un MC 1 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49

Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49

Bibliogra fiacutea 50

Praacutectica No 3

Sistemas de combustible y combustioacuten 51

Figuras

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Sistema de combustible gas natural 55 Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para

gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diese con bomba rotativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Partes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten Al C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80

Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27

Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32

Figura 33 Figura 34 Figura 35

Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39

Figura 40 Figura 41 Figura 42

Figura 43 Figura 44

Figura 45 Figura 46

Figura 47 Figura 48

Tablas Tabla 1

Tabla 2

Tabla 3

Tabla 4

Componentes de bomba rotativa 81 Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas 82 Salida de combustible 83 Corredera 84 Bomba mecaacutenica 84 Bomba rotativa con gestioacuten electroacutenica 85 Despiece de una bomba electroacutenica 85 Reglajes de inyeccioacuten 86 Ijuste bomba electroacutenica 87 Bomba axial 87 Bomba radial 89 Unidad UIS 90 Funcionamiento de sis tema UIS 90 Unidad UPS 91 Common Rail CR 92 Componente de inyeccioacuten electroacutenica 95 Esquema de inyeccioacuten electroacutenica 96 l--jetronic 99 l-E-J etronic 99 L-Jetronic 100 LH-J etronic 100 Mono-J etronic 101 Motronic MEO 7 101 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos 102 Filtro de combustible 111 Admisioacuten aire 111 Preflltro 112 Filtro huacutemedo 112 Filtro seco 113 Silenciador 113

Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol 65 Algunas caracteristicas de los combustibles maacutes usados 66 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos que intervienen en la combustioacuten 69 Propiedades y datos caracteristicos de los sis temas de myeccioacuten

Bibliografiacutea 114

149

Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

Figu ra 12 Figu ra 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo

Praacutectica No 7

Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175

Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

r Figura 12 Figura 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147

Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149

Praacutectica No 7

Fig u ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figu ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162

Bibliografiacutea

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Figura 5 Figura 6 Figura 7

Figura 8 Figura 9

O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201

Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4

Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9

Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13

Anexo 14 Anexo 15

Anexo 16 rnexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21

Anexos

Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de

combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de

Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345

Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para

rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante

largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor

que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176

Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162

Bibliografiacutea 177

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

en maacuteq u i nas automotrices 191

Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198

Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199

Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202

Siacutembolos de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15

Anexos

Glosario 207

Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275

Sistema de admisioacuten 283

Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301

Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363

Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369

Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373

Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379

Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381

Anexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22

Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389

El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413

INTRODUCCiOacuteN

El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo

Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor

Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como

8

MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial

En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte

En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos

ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9

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MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial

En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte

En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos

ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9

M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA

Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPULSADAS

Objetivos

Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)

Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente

ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11

M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA

Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy

bustibles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una

empresa agricola1

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPU LSADAS

Objetivos

Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)

Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te

ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina

La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema

El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull

servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento

d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull

Radiador d panal tipo 2Enganche

de Iros

Ruedas propulSOas

Soportebasculante mayores

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

1 3

12

bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total

El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento

d mando di~omejores que 1011 de tu ruect ma nptdez f meno ruido que l cadena bull

Radiadolt de panol tipo 2

Enganche dellH

Ruedos opulsor

Soportebasculanl mayor

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 1 5

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 15

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible

(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

~ Energiacutea mecaacutenica

---------------------Embrague Acoplar - desacoplar

~

--+

Escape Monoacutexido CO

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

Polea Acoplar

---+ I Maacutequinas estacionarias

~~ bull Sistema I Lshy Subsistema

Mecanismos

Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera

iexcl

~I+-

~ Eje motriz

- Diferencial Reduccioacuten final

-+1 Rueda trasera

iexcl--------_-

lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi

Controles

Fuente de potencia

Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico

tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten

- Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)

Enganche de tres puntos

middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

17

16

bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

(Energiacutea qu iacutemica)

iexcl Energiacutea mecaacutenica

~-------------

Escape Monoacutexido ca

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas

estacionarias

---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera 1shy

Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final

--1 Rueda trasera

iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

i I t

Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas

i +

ir--~---

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos

~~ SistemaI Lshy Subsistema

Mecanismos

I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

middot Salidas para botellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Controles

Fuente de potencia

Operario

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______ _

18

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor

Tn

NI[l shy

D Energia perdida

Transfcrmad or Tn

NI

D Energia perdida

Operador Tn [J D Energa percida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

Informacioacuten general

Marca _ _ _ ______

Modelo ______ ___

Tipo _________

Nuacutemero de erie ____ _ _

Trocha etaacutendar de las ruedas

Delantera Trasera

Radio de giro _______

Altura total _____

Luz vertical (despeje) ___

Peso de embargue

Peso con lastre _____

Peso in lastre ___

Peso adelante _______

Peso atraacutes _____

Longitud total _______

Precio ____ _ _ _

Distribuidor

OPELN

iexclMANTENIMIENTO

Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05

I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu

~ son costosas

1

PATINAJE DE RUEDAS

UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten

PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible

PATINAJE EXCESIVO

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda

SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca

Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo

~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a

tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______

D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima

rpm

con lastre)

rpm tdf

19

- Mavor conlumo dt combustible

~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia

PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor

Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble

Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor

Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

18

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas

Informacioacuten general

Marca ___ _ _____ _

Modelo ___ _ _ ____

Tipo __________

Nuacutemero de serie ______

Trocha esraacutendar de las ruedas

Delantera ______ Trasera

Radio de giro _ ______

Alrura roral _____

Luz vertical (despeje) ____

Peso de embarque _ _

Peso con lastre

Peso sin lastre

Peso adelante

Peso atraacutes

Longirud tora l _______

P recio _______

Distribuidor

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm

Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____

Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)

lJ Rereiexcltor

Tn

Nt

D Energia perdida

Transformador Tn

Nt

D Energia perdida

Tn EtJ=o D Energa perdida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

OPERACiOacuteN1 1

MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS

C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos

IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes

L-- son (ostous

Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten

PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible

PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de

combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia

PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor

Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~

- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda

MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca

Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor

Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos

- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo

~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

19

-------

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha

(N shy kg) kmh

Motor Marca Tipo ____ _ _

Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _

Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____

Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______

Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _

Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____

N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _

Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________

Inrervalo de cambio __________ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________

- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________

- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

20 21

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo

(N shy kg) kmh

Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _

N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _

rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _

Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _

Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____

N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____

Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _

- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______

- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

2 1 20

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA

Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____

Intervalo de cambio ________

Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___

Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______

Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _

Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______

Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________

22

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __

- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___

Seleccioacuten de cada una _____

Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _

Direccioacuten Tipo ___ _ ___

Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _

Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____

Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________

23

____ _

bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA

Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _

- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _

- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______

Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _

Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___

NLG I API ____ otra _ ______

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _

Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________

Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _

Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _

Direccioacuten Tipo _ ______

Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________

Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______

Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _

23 22

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico ________ _

Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___

Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____

Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _

Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________

Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn

Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______

Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________

Lastre maacuteximo ___________________ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _

Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _

2524

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico _____ ____

Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______

Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___

Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______

tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________

Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______

Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____

Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____

Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________

Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______

Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________

Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________

2524

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA

E quipos o elemento~ opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______

Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____

Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____

Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas

cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n

bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

qUina

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

pos icioacuten neutra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)

debe estar en la maacutequina

bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar el volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero

abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de

los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten

bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

u-actor puede voltearse

bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y

material in fl amable

bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

en tila do

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)

mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca

se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para el u-actorista

bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Equipos deg elementos opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____

Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____

Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____

Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas

cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten

bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

quma

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

p OSicioacuten neu tra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)

debe es tar en la maacutequina

bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar e volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero

abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de

los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n

bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

tractor puede voltearse

bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable

bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

ventilado

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para e tractorista

bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma

bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor

bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura

bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos

bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos

queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana

bull Queacute puede o no hace r el trac tor

bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor

bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es

decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente

bull Registros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)

bull Tarjeta maestra

bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y otros

bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de

archivo final

A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s

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bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el

implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma

bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor

bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura

bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos

bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~

queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana

bull Q ueacute puede o no hacer el tractor

bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor

bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es

decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente

bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)

bull Tarjeta maes tra

bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros

bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final

A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy

tes

28 29

- -

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles

desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico

Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

I Caudal maacuteximo 51 8 1min

I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para

destra be automaacutetico I

I Direccioacuten Hidrostaacutetica

I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Neumaacuteticos standard 4x4

4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo)

Largo maacuteximo (con contrapesos)

2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distanc ia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combustible 180 litros

Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros - shy

Motor

MarcaModelo Valtra 620 D

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6600 cm J

Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de poten cia

Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -

I

I

Fuente Valmer

30 31

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola

Valtra Motor

MarcaModelo Valtra 620 O

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6 600 cm3

Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de potencia

Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy

Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor

Sistema hidraacuteulico

Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

Caudal maacuteximo 518 Imin

Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para

destrabe automaacutetico

Direccioacuten Hidrostaacutetica

Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distancia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combust ible 180 litros

Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros shy - -

Fuente Valmet

30 31

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

--1

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto

bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten

bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en

Especificaciones~ o Tractor 8320 OT

iexclVI OLOr

Marca John Oeere

Modelo 6081H

Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (1 93)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215160

Nuacutemero de cilindros 6

Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129

Cilindrada (litros) middot 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacuteximo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)

198

Transm isioacuten

Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga

Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica

Cantidad de marchas (avance y retroceso )

middot 164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionam iento Electrohidraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000

32 33

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

I -iexcl

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico

bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto

bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten

bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras

Especificaci ones

Modelo Tracto r 8320 DT

Motor

Marca John Deere

Modelo 608 1H

Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque

de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (193)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160

Nuacutemero de cil ind ros 6 j

bull PRAacuteCTICA No 1

Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129

Cili ndrada (litros) 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacutex imo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )

198

Tra nsmisioacuten

Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga

Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica

Cantidad de marchas (avance y retroceso)

164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionamiento El ectroh idraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000

32 33

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200

a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga

aceite

Accionamiento Electrohidraacuteul ico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea I1II1IN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

l I=rpnnc -~-

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

I

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opcionales 48080R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea IIIIIIN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electroh id raacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

Frenos

----------~~

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opciona les 480 80R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

--- -------

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA

- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

l Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha dela ntera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235

Trocha trasera variable 1 Si

IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134

Peso de embarque (kg) 9548 1

Il Puesto de comando

Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces

I pantalla digital y monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del Si

asiento

Asiento de acompantildeante Si

i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

f uente John Deere

36

bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy

cativos No 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de

Colombia 105 p

Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia

100 p

Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87

p

___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo

agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p

_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p

__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

sidad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas

Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p

37

- -- --

bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1

LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha delantera variable Si

Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235

ITrocha trasera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134

II Peso de embarque (kg) 9548 I

Puesto de comando I

i I Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del 1

Siasiento

I Asiento de acompantildeante Si I

I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto

I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

Fuente John Deere

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bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy

cativos N o 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de

Colombia 105 p

Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~

generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia

100 p

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy

librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87

p

_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo

agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p

___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p

__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

~idad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas

Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p

37

bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy

na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p

_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de

maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p

Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)

Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)

bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas

bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales

bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA

1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p

_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de

maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p

Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)

Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)

38

bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y

potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas

bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s

bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados

seguacuten sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo

bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape

bull O rden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Relacioacuten de compresioacuten

bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten

bull Velocidad del pistoacute n (m s)

bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte

Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter

Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma

Concretando resulta

Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste

40 41

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy

lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo

bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Orden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Reacioacuten de compresioacuten

bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten

bull Velocidad del pistoacuten (m i s)

bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe

Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter

Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma

Concretando resulta

Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor

desgas te

~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy

nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME

40 41

bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten

) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes

por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt

bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP

bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt

bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)

bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms

en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de

9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un

tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia

bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un

arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que

libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten

kW -h $a b

kW-h

kg c d de rendimiento teacutermico kw -h

bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten

bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio

del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina

iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

42 43

bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten

y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque

bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)

bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)

bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia

bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten

a kW -h $b

kW-h

kgc d de rendimiento teacutermico kw-h

bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~

bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio

del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA

bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura

constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC

bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un

motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado

bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW

La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora

bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96

bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy

sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz

bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los

siguientes da tos

44

bull PRAacuteCTICA No 2

mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)

800 65 1 37

1000 50 185

1400 37 26 7

1300 30 336

2000 23 363

2300 60 15 0

Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1

Nota use p re feriblemente las unidades del SI

45

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura

constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del

radiador es taacute a 60 OC

bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un

motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ

kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en

lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el

aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado

lo absorbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la

rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del

90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la

bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado

Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV

La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene

un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en

bull litros por hora

Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de

traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de

brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad

de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las

perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del

10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de

profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una

rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en

el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a

la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el

patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de

transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96

bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy

sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800

rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las

velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy

sioacuten en el eje motriz

bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los

siguientes datos

bull PRAacuteCTICA No 2

flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )

800 65

1 00 0 50

1 400 3 7

1800 30

2000 28

2300 60

1 middot0 7J

18 5

267

336

363

150

Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial

de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s

bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se

usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la

eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de

1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1

Nota use preferiblemente las unidades del SI

44 45

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2

Distribucioacuten con reglaje teorico

DuraciOacuten de la aspiracioacuten

PMS

Distribuci6n con reglaje teoacuterico

PM

Dlstr1buclon con reglale teorlco

DuraciOacuten de la compresioacuten

PMS

PI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel

Dlstribuci6n con reglaje te6rico

Duraci6n del escape

~(~ ~ + ~~ I ~

PM I

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2

DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko

Duracioacuten de la uplracloo

PMS

P MI

Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco

Duracioacuten d l comp tOn

PMS

PNI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Duracioacuten del escape

~(~r~ ~ I ~

I P 11 1

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Explo sioacuten y ex pansi on

P I

Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten

OistrillJcion Clll

reglaje correcjdo

Dura clon de 1 Aspirollcloacuten

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

l)[J=0l [J

Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e

NT 30

Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global

mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

E ~pl os ioacute n y expans ioacuten

Diagrama del reglaje teoacuterico de la

distribucioacuten

DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido

PM S

avance apeUJ)a admisioacuten _ ~

1) )

1 (jI ~- J-~Y

Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

[)~CJ=UD D D

Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e

NT 30

Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal

mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)

O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14

bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos

ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S

~(LSiquestS-3l~ 51

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia

_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_____2004 Po tencia en tractores y motores (MCI) Medellin Univershysidad lacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)

Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible

ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14

bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy

bustibles alternativos

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S

~( l S 2S-3l ct 51

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con

el sistema de combustible

bull Parres del sistem a

bull Posicioacuten de las mismas

bull Funcionamiento

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull ivluacuteltiple admisioacuten

Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel

Flo tador Aguja Pozo Conductos

Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de relanti

V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite

Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes

pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador

bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los

motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy

cioacuten de compresioacuten E xplique

bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy

dad motor seguacuten carga Explique

bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes

maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre

uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy

cla que un motor de gasolin a normalmente requiere

53

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible

bull Partes de sistema

bull Posicioacuten de las mismas

bull F uncionamien too

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull Muacuteltiple admisioacuten

Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador

bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique

bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique

bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere

53

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

J

Oacute

1 ii

-

LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

-~~-I ~ - fM1AACA CE

r~10~S0lE

j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE

TANOUE OE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANCIN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

~-

ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf

CambustJble Ltql6o

~- In1riquest ~Clti

TANQUE OE COMBUSTIBLE r

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

-shy

55

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

3

1 I I J ~1t=-~----

U ~= LJ I=

1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten

Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

r~NOUE OE

FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANClN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

v_

5101 CUltlt del ~oIOf

I I I I I I

CGmbuuble LtQukto

--+ EoK---r C5~ l ~

rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

55

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral

F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados

1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuen te John D eere

56

1I

bull PRAacuteCTICA No 3

Cerrado Abierto Cdo Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuen te John D eere

6

)Ji ~ 3

Jj ~2 1

middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10

middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~

9 12

1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~

2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del

~ire (abierto )

1 Aire 2 (obustible

7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible

lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston

2

313~

6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador

2

3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible

11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur

3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire

9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro

13 Tapo de vaciado d l uj

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural

A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados

1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuente John Deere

56

~I

bull PRAacuteCTICA No 3

1

Cerrldo Abierto Cerrado Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuente John Deere

6 middot

I~IS 3 o I = 2I )~

1

gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v

9 12

1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible

2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del

iacuter-e (abierto)

1 Aire 2 Combutible

1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e

partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston

2

bull 001

6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador

2

l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble

11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal

3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr

g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro

13 Tpoacute dciado de l caja

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3

2 3 2

9

s

3~

Figura 9 Tipos de carburador

Fuente John D eere

19

-A -B

~ shyJ ~

A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector

Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

59 58

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3

2

9

bull

19

-A -B

~~ -~~ ~

5

A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador

B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector

Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

Fuente John Deere

58 59

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

inyector

vaacutelvula cheque

lumbrera descarga

~ orifici o descarga

- pis tonc i 110

i~resorte

empu j ado r

leva

a princi pio func ion am ien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente John Deere

TORNIUORESORTE DE AJUSTE

r~-~ PUNTA DE ROCIADO

VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE

RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA

Figu ra 1 2 Partes de un inyector

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

in yector

vaacutelvula c heque

lumbrera descarga

~ or i fic io descarga

- pis tonci 110

i -JL-- resorte

empuj ador

leva

a princi pio func ionamien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente Ioho Deere

TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE

rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO

VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf

ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA

Figura 12 Partes de un inyector

Fuente Ioho Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA

- gtuuml

Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy

dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n

Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de po tencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Cona tos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados

Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural

que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano

La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

62 63

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~ iJJJ

Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy

diciones de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten

Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con

combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de potencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Conatos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C

4H

II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano

) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados

Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano

La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA

Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina

Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)

bull O ctanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible

bull Menor contalllIacutenacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en frio

bull Suministro de aire caliente

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n

bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible

Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla

kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6

100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966

--TeQI I

() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina

Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)

bull Octanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combustible

bull Menor contaminacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en friacuteo

bull Suministro de aire calien te

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten

bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible

Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla

kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25

0786 027 036 0814 028 2980

50 80

0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI

() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico

7759

Jshy25

~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_

Alcohol 5082

Diesel atto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

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bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shy

i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy

50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten airemiddot combuatlble

Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22

7759

-+25

5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente

Alcohol 5082

Diesel Otto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

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bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shyiexcl 80shy ~ 9IiW

~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810

I~I

bull JIi 40shy 1J448i 30shy

20shyI ~J I

10shy 2724

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten aire - combustible

Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16

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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

100shy

90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl

i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aireltombustible

Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on

La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es

En Peso En Volumen

231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02 por 38 pie 1 N

1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

100shy

90shy

i 80shy9 70shy

c

= iexcl 40shymiddotu c 30-

~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aire-combustible

Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son

La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

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bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es

En Peso En Volumen

231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina C H (octano)R I 8

Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH

2 s

Combustioacuten de gasolina

C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2

Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene

_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

70

bull PRAacuteCTICA No 3

bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute

CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O Octano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH

Combustioacuten de gasolina

H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2

Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene

~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

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LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute

CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O O ctano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se

prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)

bull Sobreca rga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415Gravedad API =-- -1315

9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras

Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)

bull Sobrecarga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068

L g L 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415 Gravedad API =- _ -1315 9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras

Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire

bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y airo

bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes

bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s

Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco

Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta

e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire

bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y alto

bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes

bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses

Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco

Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2

no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra

1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyector (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4

76 77

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas

de inyeccioacuten Diesel

Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia

inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro

( Em (kW) MV

Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70

Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75

18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200

N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente

e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior

UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales

bull PRAacuteCTICA No 3

Bombas de inyeccioacuten

Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo

Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea

Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el

79

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Page 2: Agrícola, en la cual ha de Mecanización MÁQUINAS

copy Universidad Nacional de Colombia Sede Medellin copy Elkin Alonso Corteacutes ( Fernando Aacutelvarez Mejiacutea copy Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez

ISBN 978-958-8256-63-4

Primera Edicion Agosto de 2007

Disentildeo Diagramacioacuten Impresioacuten y encuadernacioacuten Centro de Publicaciones Universidad Nacional de Colombia Sede Medelliacuten

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

SEDE MEDEUfN FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

Departamento de Ingenieriacutea Agricola y Alimentos

Universidad Nacional de Colombia FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

Departamento de Ingenieriacutea Agriacutecola y Alimentos

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MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

GUiacuteA PRAacuteCTICA v

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ISBN 978-958-8256-63-4

Primera Edicion Agosto de 2007

Disentildeo Diagramacioacuten Impresioacuten y encuadernacioacuten Centro de Publicaciones Universidad N acional de Colombia Sede Medellin

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Elkin Alonso Corteacutes Mariacuten Fernando Aacutelvarez Mejiacutea

Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez

Medelliacuten

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TABLA DE CONTENIDO

Introduccioacuten 7

Praacutectica No 1

Eval uacioacuten de maacuteq u i nas autopropu Isadas 11

Fig u ras

Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5

Figura 6

Figura 7 Figura 8

Figura 9

Tablas

Tabla 1

Tabla 2

Bibliogra fiacutea

Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos 12 Tractores de oruga 13 Tractores de ruedas neumaacuteticas 14

Cabina mandos y controles 15 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola 16 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los

componentes de una maacutequina 17 Compo nentes de una maacutequina (tipo tractor) 17

Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz 18 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola 18

Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Valtra 30

Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere 32

37

Praacutectica No 2

Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCJ) 39

Figuras

Bibliografiacutea 50

Praacutectica No 3

Sistemas de combustible y combustioacuten 51

Figuras

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Suumltema de combustible gas natural 55 Figura 5 Compo nentes de un sistema de alimentacioacuten para

gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba ro tativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Panes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en linea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacute n A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten A C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacute n en linea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80

Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura n Figura 23 Figura 2J Figura 25 Figura 26 Figura 27 Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39 Figura 40 Figura 41 Figura 42

Figura 43 Figura 44 Figura 45 Figura 46 Figura 47 Figura 48

Tablas Tabla 1

Tabla2

Tabla 3

Tabla 4

Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5

Fases de admisioacute n y compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) ~ escape 47 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCf 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49

Ciclo de funcio namjento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49

Bibliogra fiacutea

Componentes de bomba ro tativa Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas Salida de combustible Corredera Bomba mecaacutenica Bomba rotativa con ges tioacuten electroacutenica D espiece de una bomba electroacute ruca Reglajes de inyeccioacuten Ajuste bomba electroacutenica Bomba axial Bomba radial Unidad UIS Funcionamiento de sistema urs Unidad UPS Common Rail C R Componente de inyeccioacuten elec troacutenica Esguema de inyeccioacuten electroacutenica 1-jetroruc

KE-J etronic L-Jetronic LH-J etroruc Mo no-J etronic Mo tronic MED 7 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos Filtro de combustible Admisioacuten aire Preftltro Filtro huacutemedo Filtro seco Silenciador

Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de gasolina ) etanol Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes usados Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos gue intervienen en la combustioacuten Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas de myecciacuteoacuten

81 82 83 84 84 85 85 86 87 87 89 90 90 91 92 95

96 99 99

100 100 101 101

102 111 111 11 2 112 113 113

65

66

69

114

Praacutectica No 2

Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCI) 39

Figuras

Figura 1 Figura 2 Figura 3 FIgura 4 Figura 5

Fases de adnusioacuten r compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) y escape 47 DistribuClones del ciclo de operacioacuten de un MC 1 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49

Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49

Bibliogra fiacutea 50

Praacutectica No 3

Sistemas de combustible y combustioacuten 51

Figuras

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Sistema de combustible gas natural 55 Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para

gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diese con bomba rotativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Partes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten Al C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80

Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27

Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32

Figura 33 Figura 34 Figura 35

Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39

Figura 40 Figura 41 Figura 42

Figura 43 Figura 44

Figura 45 Figura 46

Figura 47 Figura 48

Tablas Tabla 1

Tabla 2

Tabla 3

Tabla 4

Componentes de bomba rotativa 81 Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas 82 Salida de combustible 83 Corredera 84 Bomba mecaacutenica 84 Bomba rotativa con gestioacuten electroacutenica 85 Despiece de una bomba electroacutenica 85 Reglajes de inyeccioacuten 86 Ijuste bomba electroacutenica 87 Bomba axial 87 Bomba radial 89 Unidad UIS 90 Funcionamiento de sis tema UIS 90 Unidad UPS 91 Common Rail CR 92 Componente de inyeccioacuten electroacutenica 95 Esquema de inyeccioacuten electroacutenica 96 l--jetronic 99 l-E-J etronic 99 L-Jetronic 100 LH-J etronic 100 Mono-J etronic 101 Motronic MEO 7 101 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos 102 Filtro de combustible 111 Admisioacuten aire 111 Preflltro 112 Filtro huacutemedo 112 Filtro seco 113 Silenciador 113

Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol 65 Algunas caracteristicas de los combustibles maacutes usados 66 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos que intervienen en la combustioacuten 69 Propiedades y datos caracteristicos de los sis temas de myeccioacuten

Bibliografiacutea 114

149

Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

Figu ra 12 Figu ra 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo

Praacutectica No 7

Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175

Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

r Figura 12 Figura 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147

Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149

Praacutectica No 7

Fig u ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figu ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162

Bibliografiacutea

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Figura 5 Figura 6 Figura 7

Figura 8 Figura 9

O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201

Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4

Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9

Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13

Anexo 14 Anexo 15

Anexo 16 rnexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21

Anexos

Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de

combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de

Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345

Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para

rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante

largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor

que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176

Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162

Bibliografiacutea 177

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

en maacuteq u i nas automotrices 191

Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198

Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199

Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202

Siacutembolos de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15

Anexos

Glosario 207

Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275

Sistema de admisioacuten 283

Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301

Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363

Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369

Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373

Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379

Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381

Anexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22

Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389

El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413

INTRODUCCiOacuteN

El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo

Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor

Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como

8

MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial

En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte

En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos

ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9

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MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial

En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte

En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos

ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9

M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA

Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPULSADAS

Objetivos

Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)

Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente

ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11

M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA

Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy

bustibles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una

empresa agricola1

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPU LSADAS

Objetivos

Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)

Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te

ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina

La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema

El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull

servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento

d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull

Radiador d panal tipo 2Enganche

de Iros

Ruedas propulSOas

Soportebasculante mayores

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

1 3

12

bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total

El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento

d mando di~omejores que 1011 de tu ruect ma nptdez f meno ruido que l cadena bull

Radiadolt de panol tipo 2

Enganche dellH

Ruedos opulsor

Soportebasculanl mayor

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

13

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 1 5

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 15

16

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible

(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

~ Energiacutea mecaacutenica

---------------------Embrague Acoplar - desacoplar

~

--+

Escape Monoacutexido CO

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

Polea Acoplar

---+ I Maacutequinas estacionarias

~~ bull Sistema I Lshy Subsistema

Mecanismos

Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera

iexcl

~I+-

~ Eje motriz

- Diferencial Reduccioacuten final

-+1 Rueda trasera

iexcl--------_-

lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi

Controles

Fuente de potencia

Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico

tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten

- Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)

Enganche de tres puntos

middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

17

16

bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

(Energiacutea qu iacutemica)

iexcl Energiacutea mecaacutenica

~-------------

Escape Monoacutexido ca

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas

estacionarias

---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera 1shy

Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final

--1 Rueda trasera

iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

i I t

Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas

i +

ir--~---

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos

~~ SistemaI Lshy Subsistema

Mecanismos

I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

middot Salidas para botellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Controles

Fuente de potencia

Operario

17

______ _

18

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor

Tn

NI[l shy

D Energia perdida

Transfcrmad or Tn

NI

D Energia perdida

Operador Tn [J D Energa percida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

Informacioacuten general

Marca _ _ _ ______

Modelo ______ ___

Tipo _________

Nuacutemero de erie ____ _ _

Trocha etaacutendar de las ruedas

Delantera Trasera

Radio de giro _______

Altura total _____

Luz vertical (despeje) ___

Peso de embargue

Peso con lastre _____

Peso in lastre ___

Peso adelante _______

Peso atraacutes _____

Longitud total _______

Precio ____ _ _ _

Distribuidor

OPELN

iexclMANTENIMIENTO

Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05

I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu

~ son costosas

1

PATINAJE DE RUEDAS

UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten

PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible

PATINAJE EXCESIVO

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda

SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca

Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo

~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a

tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______

D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima

rpm

con lastre)

rpm tdf

19

- Mavor conlumo dt combustible

~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia

PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor

Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble

Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor

Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

18

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas

Informacioacuten general

Marca ___ _ _____ _

Modelo ___ _ _ ____

Tipo __________

Nuacutemero de serie ______

Trocha esraacutendar de las ruedas

Delantera ______ Trasera

Radio de giro _ ______

Alrura roral _____

Luz vertical (despeje) ____

Peso de embarque _ _

Peso con lastre

Peso sin lastre

Peso adelante

Peso atraacutes

Longirud tora l _______

P recio _______

Distribuidor

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm

Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____

Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)

lJ Rereiexcltor

Tn

Nt

D Energia perdida

Transformador Tn

Nt

D Energia perdida

Tn EtJ=o D Energa perdida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

OPERACiOacuteN1 1

MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS

C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos

IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes

L-- son (ostous

Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten

PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible

PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de

combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia

PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor

Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~

- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda

MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca

Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor

Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos

- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo

~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

19

-------

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha

(N shy kg) kmh

Motor Marca Tipo ____ _ _

Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _

Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____

Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______

Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _

Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____

N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _

Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________

Inrervalo de cambio __________ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________

- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________

- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

20 21

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo

(N shy kg) kmh

Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _

N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _

rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _

Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _

Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____

N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____

Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _

- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______

- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

2 1 20

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA

Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____

Intervalo de cambio ________

Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___

Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______

Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _

Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______

Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________

22

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __

- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___

Seleccioacuten de cada una _____

Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _

Direccioacuten Tipo ___ _ ___

Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _

Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____

Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________

23

____ _

bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA

Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _

- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _

- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______

Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _

Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___

NLG I API ____ otra _ ______

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _

Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________

Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _

Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _

Direccioacuten Tipo _ ______

Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________

Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______

Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _

23 22

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico ________ _

Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___

Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____

Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _

Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________

Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn

Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______

Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________

Lastre maacuteximo ___________________ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _

Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _

2524

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico _____ ____

Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______

Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___

Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______

tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________

Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______

Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____

Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____

Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________

Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______

Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________

Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________

2524

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA

E quipos o elemento~ opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______

Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____

Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____

Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas

cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n

bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

qUina

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

pos icioacuten neutra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)

debe estar en la maacutequina

bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar el volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero

abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de

los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten

bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

u-actor puede voltearse

bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y

material in fl amable

bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

en tila do

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)

mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca

se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para el u-actorista

bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

27

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Equipos deg elementos opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____

Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____

Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____

Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas

cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten

bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

quma

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

p OSicioacuten neu tra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)

debe es tar en la maacutequina

bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar e volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero

abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de

los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n

bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

tractor puede voltearse

bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable

bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

ventilado

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para e tractorista

bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

27 26

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma

bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor

bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura

bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos

bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos

queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana

bull Queacute puede o no hace r el trac tor

bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor

bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es

decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente

bull Registros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)

bull Tarjeta maestra

bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y otros

bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de

archivo final

A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s

28 29

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el

implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma

bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor

bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura

bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos

bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~

queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana

bull Q ueacute puede o no hacer el tractor

bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor

bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es

decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente

bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)

bull Tarjeta maes tra

bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros

bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final

A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy

tes

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- -

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles

desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico

Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

I Caudal maacuteximo 51 8 1min

I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para

destra be automaacutetico I

I Direccioacuten Hidrostaacutetica

I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Neumaacuteticos standard 4x4

4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo)

Largo maacuteximo (con contrapesos)

2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distanc ia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combustible 180 litros

Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros - shy

Motor

MarcaModelo Valtra 620 D

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6600 cm J

Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de poten cia

Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -

I

I

Fuente Valmer

30 31

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola

Valtra Motor

MarcaModelo Valtra 620 O

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6 600 cm3

Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de potencia

Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy

Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor

Sistema hidraacuteulico

Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

Caudal maacuteximo 518 Imin

Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para

destrabe automaacutetico

Direccioacuten Hidrostaacutetica

Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distancia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combust ible 180 litros

Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros shy - -

Fuente Valmet

30 31

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

--1

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto

bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten

bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en

Especificaciones~ o Tractor 8320 OT

iexclVI OLOr

Marca John Oeere

Modelo 6081H

Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (1 93)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215160

Nuacutemero de cilindros 6

Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129

Cilindrada (litros) middot 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacuteximo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)

198

Transm isioacuten

Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga

Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica

Cantidad de marchas (avance y retroceso )

middot 164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionam iento Electrohidraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000

32 33

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

I -iexcl

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico

bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto

bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten

bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras

Especificaci ones

Modelo Tracto r 8320 DT

Motor

Marca John Deere

Modelo 608 1H

Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque

de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (193)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160

Nuacutemero de cil ind ros 6 j

bull PRAacuteCTICA No 1

Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129

Cili ndrada (litros) 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacutex imo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )

198

Tra nsmisioacuten

Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga

Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica

Cantidad de marchas (avance y retroceso)

164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionamiento El ectroh idraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000

32 33

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200

a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga

aceite

Accionamiento Electrohidraacuteul ico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea I1II1IN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

l I=rpnnc -~-

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

I

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opcionales 48080R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea IIIIIIN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electroh id raacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

Frenos

----------~~

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opciona les 480 80R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

--- -------

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA

- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

l Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha dela ntera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235

Trocha trasera variable 1 Si

IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134

Peso de embarque (kg) 9548 1

Il Puesto de comando

Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces

I pantalla digital y monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del Si

asiento

Asiento de acompantildeante Si

i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

f uente John Deere

36

bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy

cativos No 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de

Colombia 105 p

Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia

100 p

Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87

p

___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo

agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p

_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p

__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

sidad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas

Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p

37

- -- --

bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1

LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha delantera variable Si

Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235

ITrocha trasera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134

II Peso de embarque (kg) 9548 I

Puesto de comando I

i I Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del 1

Siasiento

I Asiento de acompantildeante Si I

I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto

I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

Fuente John Deere

36

bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy

cativos N o 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de

Colombia 105 p

Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~

generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia

100 p

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy

librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87

p

_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo

agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p

___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p

__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

~idad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas

Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p

37

bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy

na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p

_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de

maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p

Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)

Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)

bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas

bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales

bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA

1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p

_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de

maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p

Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)

Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)

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bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y

potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas

bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s

bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados

seguacuten sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo

bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape

bull O rden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Relacioacuten de compresioacuten

bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten

bull Velocidad del pistoacute n (m s)

bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte

Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter

Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma

Concretando resulta

Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste

40 41

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy

lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo

bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Orden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Reacioacuten de compresioacuten

bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten

bull Velocidad del pistoacuten (m i s)

bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe

Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter

Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma

Concretando resulta

Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor

desgas te

~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy

nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME

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bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten

) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes

por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt

bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP

bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt

bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)

bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms

en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de

9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un

tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia

bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un

arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que

libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten

kW -h $a b

kW-h

kg c d de rendimiento teacutermico kw -h

bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten

bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio

del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina

iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

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bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten

y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque

bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)

bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)

bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia

bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten

a kW -h $b

kW-h

kgc d de rendimiento teacutermico kw-h

bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~

bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio

del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

42 43

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA

bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura

constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC

bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un

motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado

bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW

La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora

bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96

bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy

sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz

bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los

siguientes da tos

44

bull PRAacuteCTICA No 2

mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)

800 65 1 37

1000 50 185

1400 37 26 7

1300 30 336

2000 23 363

2300 60 15 0

Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1

Nota use p re feriblemente las unidades del SI

45

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura

constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del

radiador es taacute a 60 OC

bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un

motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ

kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en

lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el

aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado

lo absorbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la

rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del

90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la

bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado

Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV

La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene

un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en

bull litros por hora

Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de

traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de

brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad

de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las

perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del

10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de

profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una

rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en

el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a

la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el

patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de

transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96

bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy

sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800

rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las

velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy

sioacuten en el eje motriz

bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los

siguientes datos

bull PRAacuteCTICA No 2

flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )

800 65

1 00 0 50

1 400 3 7

1800 30

2000 28

2300 60

1 middot0 7J

18 5

267

336

363

150

Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial

de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s

bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se

usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la

eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de

1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1

Nota use preferiblemente las unidades del SI

44 45

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2

Distribucioacuten con reglaje teorico

DuraciOacuten de la aspiracioacuten

PMS

Distribuci6n con reglaje teoacuterico

PM

Dlstr1buclon con reglale teorlco

DuraciOacuten de la compresioacuten

PMS

PI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel

Dlstribuci6n con reglaje te6rico

Duraci6n del escape

~(~ ~ + ~~ I ~

PM I

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2

DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko

Duracioacuten de la uplracloo

PMS

P MI

Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco

Duracioacuten d l comp tOn

PMS

PNI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Duracioacuten del escape

~(~r~ ~ I ~

I P 11 1

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Explo sioacuten y ex pansi on

P I

Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten

OistrillJcion Clll

reglaje correcjdo

Dura clon de 1 Aspirollcloacuten

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

l)[J=0l [J

Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e

NT 30

Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global

mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

E ~pl os ioacute n y expans ioacuten

Diagrama del reglaje teoacuterico de la

distribucioacuten

DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido

PM S

avance apeUJ)a admisioacuten _ ~

1) )

1 (jI ~- J-~Y

Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

[)~CJ=UD D D

Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e

NT 30

Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal

mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)

O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14

bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos

ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S

~(LSiquestS-3l~ 51

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia

_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_____2004 Po tencia en tractores y motores (MCI) Medellin Univershysidad lacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)

Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible

ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14

bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy

bustibles alternativos

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S

~( l S 2S-3l ct 51

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con

el sistema de combustible

bull Parres del sistem a

bull Posicioacuten de las mismas

bull Funcionamiento

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull ivluacuteltiple admisioacuten

Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel

Flo tador Aguja Pozo Conductos

Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de relanti

V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite

Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes

pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador

bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los

motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy

cioacuten de compresioacuten E xplique

bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy

dad motor seguacuten carga Explique

bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes

maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre

uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy

cla que un motor de gasolin a normalmente requiere

53

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible

bull Partes de sistema

bull Posicioacuten de las mismas

bull F uncionamien too

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull Muacuteltiple admisioacuten

Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador

bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique

bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique

bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere

53

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

J

Oacute

1 ii

-

LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

-~~-I ~ - fM1AACA CE

r~10~S0lE

j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE

TANOUE OE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANCIN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

~-

ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf

CambustJble Ltql6o

~- In1riquest ~Clti

TANQUE OE COMBUSTIBLE r

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

-shy

55

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

3

1 I I J ~1t=-~----

U ~= LJ I=

1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten

Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

r~NOUE OE

FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANClN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

v_

5101 CUltlt del ~oIOf

I I I I I I

CGmbuuble LtQukto

--+ EoK---r C5~ l ~

rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

55

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral

F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados

1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuen te John D eere

56

1I

bull PRAacuteCTICA No 3

Cerrado Abierto Cdo Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuen te John D eere

6

)Ji ~ 3

Jj ~2 1

middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10

middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~

9 12

1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~

2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del

~ire (abierto )

1 Aire 2 (obustible

7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible

lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston

2

313~

6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador

2

3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible

11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur

3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire

9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro

13 Tapo de vaciado d l uj

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural

A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados

1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuente John Deere

56

~I

bull PRAacuteCTICA No 3

1

Cerrldo Abierto Cerrado Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuente John Deere

6 middot

I~IS 3 o I = 2I )~

1

gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v

9 12

1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible

2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del

iacuter-e (abierto)

1 Aire 2 Combutible

1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e

partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston

2

bull 001

6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador

2

l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble

11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal

3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr

g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro

13 Tpoacute dciado de l caja

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3

2 3 2

9

s

3~

Figura 9 Tipos de carburador

Fuente John D eere

19

-A -B

~ shyJ ~

A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector

Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

59 58

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3

2

9

bull

19

-A -B

~~ -~~ ~

5

A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador

B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector

Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

Fuente John Deere

58 59

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

inyector

vaacutelvula cheque

lumbrera descarga

~ orifici o descarga

- pis tonc i 110

i~resorte

empu j ado r

leva

a princi pio func ion am ien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente John Deere

TORNIUORESORTE DE AJUSTE

r~-~ PUNTA DE ROCIADO

VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE

RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA

Figu ra 1 2 Partes de un inyector

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

in yector

vaacutelvula c heque

lumbrera descarga

~ or i fic io descarga

- pis tonci 110

i -JL-- resorte

empuj ador

leva

a princi pio func ionamien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente Ioho Deere

TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE

rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO

VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf

ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA

Figura 12 Partes de un inyector

Fuente Ioho Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA

- gtuuml

Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy

dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n

Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de po tencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Cona tos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados

Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural

que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano

La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~ iJJJ

Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy

diciones de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten

Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con

combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de potencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Conatos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C

4H

II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano

) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados

Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano

La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA

Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina

Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)

bull O ctanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible

bull Menor contalllIacutenacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en frio

bull Suministro de aire caliente

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n

bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible

Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla

kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6

100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966

--TeQI I

() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina

Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)

bull Octanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combustible

bull Menor contaminacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en friacuteo

bull Suministro de aire calien te

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten

bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible

Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla

kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25

0786 027 036 0814 028 2980

50 80

0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI

() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico

7759

Jshy25

~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_

Alcohol 5082

Diesel atto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

66

bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shy

i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy

50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten airemiddot combuatlble

Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16

67

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22

7759

-+25

5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente

Alcohol 5082

Diesel Otto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

66

bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shyiexcl 80shy ~ 9IiW

~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810

I~I

bull JIi 40shy 1J448i 30shy

20shyI ~J I

10shy 2724

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten aire - combustible

Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16

67

bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

100shy

90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl

i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aireltombustible

Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on

La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es

En Peso En Volumen

231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02 por 38 pie 1 N

1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

100shy

90shy

i 80shy9 70shy

c

= iexcl 40shymiddotu c 30-

~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aire-combustible

Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son

La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

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bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es

En Peso En Volumen

231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina C H (octano)R I 8

Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH

2 s

Combustioacuten de gasolina

C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2

Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene

_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

70

bull PRAacuteCTICA No 3

bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute

CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O Octano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH

Combustioacuten de gasolina

H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2

Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene

~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

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LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute

CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O O ctano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se

prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)

bull Sobreca rga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415Gravedad API =-- -1315

9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras

Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)

bull Sobrecarga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068

L g L 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415 Gravedad API =- _ -1315 9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras

Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire

bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y airo

bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes

bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s

Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco

Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta

e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire

bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y alto

bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes

bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses

Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco

Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2

no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra

1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyector (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas

de inyeccioacuten Diesel

Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia

inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro

( Em (kW) MV

Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70

Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75

18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200

N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente

e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior

UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales

bull PRAacuteCTICA No 3

Bombas de inyeccioacuten

Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo

Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea

Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el

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Page 3: Agrícola, en la cual ha de Mecanización MÁQUINAS

copy Universidad N acional de Colombia Sede Lvledellin copy E lIdn Alonso Corteacutes copy Fernando Aacutelvarez Mejiacutea copy Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez

ISBN 978-958-8256-63-4

Primera Edicion Agosto de 2007

Disentildeo Diagramacioacuten Impresioacuten y encuadernacioacuten Centro de Publicaciones Universidad N acional de Colombia Sede Medellin

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1

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

SEDE MEDELLiN FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

Departamento de Ingenieria Agricola y Alimentos

Universidad Nacional de Colombia FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

Departamento de Ingenieriacutea Agriacutecola y Alimentos

MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Elkin Alonso Corteacutes Mariacuten Fernando Aacutelvarez Mejiacutea

Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez

Medelliacuten

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J~ bullbull gt J ltshyv~ 0- ro o lt- ~

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TABLA DE CONTENIDO

Introduccioacuten 7

Praacutectica No 1

Eval uacioacuten de maacuteq u i nas autopropu Isadas 11

Fig u ras

Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5

Figura 6

Figura 7 Figura 8

Figura 9

Tablas

Tabla 1

Tabla 2

Bibliogra fiacutea

Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos 12 Tractores de oruga 13 Tractores de ruedas neumaacuteticas 14

Cabina mandos y controles 15 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola 16 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los

componentes de una maacutequina 17 Compo nentes de una maacutequina (tipo tractor) 17

Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz 18 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola 18

Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Valtra 30

Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere 32

37

Praacutectica No 2

Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCJ) 39

Figuras

Bibliografiacutea 50

Praacutectica No 3

Sistemas de combustible y combustioacuten 51

Figuras

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Suumltema de combustible gas natural 55 Figura 5 Compo nentes de un sistema de alimentacioacuten para

gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba ro tativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Panes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en linea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacute n A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten A C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacute n en linea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80

Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura n Figura 23 Figura 2J Figura 25 Figura 26 Figura 27 Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39 Figura 40 Figura 41 Figura 42

Figura 43 Figura 44 Figura 45 Figura 46 Figura 47 Figura 48

Tablas Tabla 1

Tabla2

Tabla 3

Tabla 4

Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5

Fases de admisioacute n y compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) ~ escape 47 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCf 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49

Ciclo de funcio namjento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49

Bibliogra fiacutea

Componentes de bomba ro tativa Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas Salida de combustible Corredera Bomba mecaacutenica Bomba rotativa con ges tioacuten electroacutenica D espiece de una bomba electroacute ruca Reglajes de inyeccioacuten Ajuste bomba electroacutenica Bomba axial Bomba radial Unidad UIS Funcionamiento de sistema urs Unidad UPS Common Rail C R Componente de inyeccioacuten elec troacutenica Esguema de inyeccioacuten electroacutenica 1-jetroruc

KE-J etronic L-Jetronic LH-J etroruc Mo no-J etronic Mo tronic MED 7 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos Filtro de combustible Admisioacuten aire Preftltro Filtro huacutemedo Filtro seco Silenciador

Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de gasolina ) etanol Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes usados Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos gue intervienen en la combustioacuten Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas de myecciacuteoacuten

81 82 83 84 84 85 85 86 87 87 89 90 90 91 92 95

96 99 99

100 100 101 101

102 111 111 11 2 112 113 113

65

66

69

114

Praacutectica No 2

Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCI) 39

Figuras

Figura 1 Figura 2 Figura 3 FIgura 4 Figura 5

Fases de adnusioacuten r compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) y escape 47 DistribuClones del ciclo de operacioacuten de un MC 1 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49

Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49

Bibliogra fiacutea 50

Praacutectica No 3

Sistemas de combustible y combustioacuten 51

Figuras

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Sistema de combustible gas natural 55 Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para

gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diese con bomba rotativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Partes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten Al C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80

Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27

Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32

Figura 33 Figura 34 Figura 35

Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39

Figura 40 Figura 41 Figura 42

Figura 43 Figura 44

Figura 45 Figura 46

Figura 47 Figura 48

Tablas Tabla 1

Tabla 2

Tabla 3

Tabla 4

Componentes de bomba rotativa 81 Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas 82 Salida de combustible 83 Corredera 84 Bomba mecaacutenica 84 Bomba rotativa con gestioacuten electroacutenica 85 Despiece de una bomba electroacutenica 85 Reglajes de inyeccioacuten 86 Ijuste bomba electroacutenica 87 Bomba axial 87 Bomba radial 89 Unidad UIS 90 Funcionamiento de sis tema UIS 90 Unidad UPS 91 Common Rail CR 92 Componente de inyeccioacuten electroacutenica 95 Esquema de inyeccioacuten electroacutenica 96 l--jetronic 99 l-E-J etronic 99 L-Jetronic 100 LH-J etronic 100 Mono-J etronic 101 Motronic MEO 7 101 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos 102 Filtro de combustible 111 Admisioacuten aire 111 Preflltro 112 Filtro huacutemedo 112 Filtro seco 113 Silenciador 113

Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol 65 Algunas caracteristicas de los combustibles maacutes usados 66 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos que intervienen en la combustioacuten 69 Propiedades y datos caracteristicos de los sis temas de myeccioacuten

Bibliografiacutea 114

149

Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

Figu ra 12 Figu ra 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo

Praacutectica No 7

Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175

Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

r Figura 12 Figura 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147

Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149

Praacutectica No 7

Fig u ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figu ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162

Bibliografiacutea

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Figura 5 Figura 6 Figura 7

Figura 8 Figura 9

O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201

Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4

Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9

Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13

Anexo 14 Anexo 15

Anexo 16 rnexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21

Anexos

Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de

combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de

Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345

Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para

rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante

largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor

que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176

Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162

Bibliografiacutea 177

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

en maacuteq u i nas automotrices 191

Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198

Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199

Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202

Siacutembolos de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15

Anexos

Glosario 207

Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275

Sistema de admisioacuten 283

Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301

Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363

Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369

Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373

Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379

Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381

Anexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22

Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389

El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413

INTRODUCCiOacuteN

El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo

Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor

Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como

8

MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial

En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte

En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos

ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9

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MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial

En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte

En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos

ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9

M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA

Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPULSADAS

Objetivos

Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)

Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente

ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11

M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA

Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy

bustibles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una

empresa agricola1

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPU LSADAS

Objetivos

Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)

Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te

ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11

12

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina

La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema

El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull

servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento

d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull

Radiador d panal tipo 2Enganche

de Iros

Ruedas propulSOas

Soportebasculante mayores

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

1 3

12

bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total

El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento

d mando di~omejores que 1011 de tu ruect ma nptdez f meno ruido que l cadena bull

Radiadolt de panol tipo 2

Enganche dellH

Ruedos opulsor

Soportebasculanl mayor

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

13

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 1 5

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 15

16

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible

(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

~ Energiacutea mecaacutenica

---------------------Embrague Acoplar - desacoplar

~

--+

Escape Monoacutexido CO

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

Polea Acoplar

---+ I Maacutequinas estacionarias

~~ bull Sistema I Lshy Subsistema

Mecanismos

Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera

iexcl

~I+-

~ Eje motriz

- Diferencial Reduccioacuten final

-+1 Rueda trasera

iexcl--------_-

lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi

Controles

Fuente de potencia

Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico

tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten

- Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)

Enganche de tres puntos

middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

17

16

bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

(Energiacutea qu iacutemica)

iexcl Energiacutea mecaacutenica

~-------------

Escape Monoacutexido ca

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas

estacionarias

---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera 1shy

Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final

--1 Rueda trasera

iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

i I t

Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas

i +

ir--~---

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos

~~ SistemaI Lshy Subsistema

Mecanismos

I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

middot Salidas para botellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Controles

Fuente de potencia

Operario

17

______ _

18

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor

Tn

NI[l shy

D Energia perdida

Transfcrmad or Tn

NI

D Energia perdida

Operador Tn [J D Energa percida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

Informacioacuten general

Marca _ _ _ ______

Modelo ______ ___

Tipo _________

Nuacutemero de erie ____ _ _

Trocha etaacutendar de las ruedas

Delantera Trasera

Radio de giro _______

Altura total _____

Luz vertical (despeje) ___

Peso de embargue

Peso con lastre _____

Peso in lastre ___

Peso adelante _______

Peso atraacutes _____

Longitud total _______

Precio ____ _ _ _

Distribuidor

OPELN

iexclMANTENIMIENTO

Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05

I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu

~ son costosas

1

PATINAJE DE RUEDAS

UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten

PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible

PATINAJE EXCESIVO

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda

SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca

Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo

~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a

tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______

D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima

rpm

con lastre)

rpm tdf

19

- Mavor conlumo dt combustible

~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia

PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor

Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble

Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor

Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

18

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas

Informacioacuten general

Marca ___ _ _____ _

Modelo ___ _ _ ____

Tipo __________

Nuacutemero de serie ______

Trocha esraacutendar de las ruedas

Delantera ______ Trasera

Radio de giro _ ______

Alrura roral _____

Luz vertical (despeje) ____

Peso de embarque _ _

Peso con lastre

Peso sin lastre

Peso adelante

Peso atraacutes

Longirud tora l _______

P recio _______

Distribuidor

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm

Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____

Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)

lJ Rereiexcltor

Tn

Nt

D Energia perdida

Transformador Tn

Nt

D Energia perdida

Tn EtJ=o D Energa perdida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

OPERACiOacuteN1 1

MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS

C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos

IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes

L-- son (ostous

Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten

PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible

PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de

combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia

PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor

Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~

- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda

MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca

Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor

Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos

- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo

~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

19

-------

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha

(N shy kg) kmh

Motor Marca Tipo ____ _ _

Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _

Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____

Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______

Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _

Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____

N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _

Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________

Inrervalo de cambio __________ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________

- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________

- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

20 21

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo

(N shy kg) kmh

Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _

N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _

rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _

Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _

Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____

N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____

Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _

- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______

- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

2 1 20

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA

Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____

Intervalo de cambio ________

Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___

Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______

Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _

Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______

Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________

22

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __

- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___

Seleccioacuten de cada una _____

Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _

Direccioacuten Tipo ___ _ ___

Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _

Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____

Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________

23

____ _

bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA

Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _

- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _

- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______

Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _

Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___

NLG I API ____ otra _ ______

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _

Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________

Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _

Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _

Direccioacuten Tipo _ ______

Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________

Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______

Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _

23 22

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico ________ _

Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___

Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____

Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _

Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________

Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn

Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______

Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________

Lastre maacuteximo ___________________ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _

Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _

2524

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico _____ ____

Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______

Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___

Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______

tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________

Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______

Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____

Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____

Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________

Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______

Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________

Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA

E quipos o elemento~ opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______

Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____

Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____

Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas

cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n

bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

qUina

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

pos icioacuten neutra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)

debe estar en la maacutequina

bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar el volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero

abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de

los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten

bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

u-actor puede voltearse

bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y

material in fl amable

bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

en tila do

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)

mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca

se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para el u-actorista

bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Equipos deg elementos opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____

Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____

Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____

Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas

cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten

bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

quma

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

p OSicioacuten neu tra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)

debe es tar en la maacutequina

bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar e volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero

abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de

los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n

bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

tractor puede voltearse

bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable

bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

ventilado

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para e tractorista

bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma

bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor

bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura

bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos

bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos

queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana

bull Queacute puede o no hace r el trac tor

bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor

bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es

decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente

bull Registros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)

bull Tarjeta maestra

bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y otros

bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de

archivo final

A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s

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bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el

implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma

bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor

bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura

bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos

bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~

queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana

bull Q ueacute puede o no hacer el tractor

bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor

bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es

decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente

bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)

bull Tarjeta maes tra

bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros

bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final

A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy

tes

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- -

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles

desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico

Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

I Caudal maacuteximo 51 8 1min

I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para

destra be automaacutetico I

I Direccioacuten Hidrostaacutetica

I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Neumaacuteticos standard 4x4

4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo)

Largo maacuteximo (con contrapesos)

2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distanc ia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combustible 180 litros

Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros - shy

Motor

MarcaModelo Valtra 620 D

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6600 cm J

Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de poten cia

Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -

I

I

Fuente Valmer

30 31

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola

Valtra Motor

MarcaModelo Valtra 620 O

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6 600 cm3

Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de potencia

Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy

Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor

Sistema hidraacuteulico

Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

Caudal maacuteximo 518 Imin

Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para

destrabe automaacutetico

Direccioacuten Hidrostaacutetica

Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distancia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combust ible 180 litros

Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros shy - -

Fuente Valmet

30 31

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

--1

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto

bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten

bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en

Especificaciones~ o Tractor 8320 OT

iexclVI OLOr

Marca John Oeere

Modelo 6081H

Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (1 93)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215160

Nuacutemero de cilindros 6

Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129

Cilindrada (litros) middot 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacuteximo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)

198

Transm isioacuten

Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga

Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica

Cantidad de marchas (avance y retroceso )

middot 164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionam iento Electrohidraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000

32 33

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

I -iexcl

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico

bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto

bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten

bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras

Especificaci ones

Modelo Tracto r 8320 DT

Motor

Marca John Deere

Modelo 608 1H

Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque

de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (193)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160

Nuacutemero de cil ind ros 6 j

bull PRAacuteCTICA No 1

Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129

Cili ndrada (litros) 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacutex imo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )

198

Tra nsmisioacuten

Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga

Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica

Cantidad de marchas (avance y retroceso)

164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionamiento El ectroh idraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000

32 33

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200

a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga

aceite

Accionamiento Electrohidraacuteul ico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea I1II1IN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

l I=rpnnc -~-

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

I

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opcionales 48080R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea IIIIIIN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electroh id raacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

Frenos

----------~~

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opciona les 480 80R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

--- -------

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA

- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

l Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha dela ntera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235

Trocha trasera variable 1 Si

IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134

Peso de embarque (kg) 9548 1

Il Puesto de comando

Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces

I pantalla digital y monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del Si

asiento

Asiento de acompantildeante Si

i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

f uente John Deere

36

bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy

cativos No 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de

Colombia 105 p

Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia

100 p

Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87

p

___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo

agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p

_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p

__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

sidad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas

Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p

37

- -- --

bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1

LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha delantera variable Si

Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235

ITrocha trasera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134

II Peso de embarque (kg) 9548 I

Puesto de comando I

i I Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del 1

Siasiento

I Asiento de acompantildeante Si I

I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto

I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

Fuente John Deere

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bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy

cativos N o 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de

Colombia 105 p

Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~

generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia

100 p

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy

librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87

p

_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo

agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p

___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p

__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

~idad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas

Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p

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bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy

na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p

_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de

maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p

Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)

Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)

bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas

bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales

bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA

1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p

_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de

maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p

Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)

Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)

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bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y

potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas

bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s

bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados

seguacuten sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo

bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape

bull O rden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Relacioacuten de compresioacuten

bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten

bull Velocidad del pistoacute n (m s)

bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte

Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter

Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma

Concretando resulta

Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste

40 41

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy

lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo

bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Orden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Reacioacuten de compresioacuten

bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten

bull Velocidad del pistoacuten (m i s)

bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe

Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter

Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma

Concretando resulta

Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor

desgas te

~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy

nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME

40 41

bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten

) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes

por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt

bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP

bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt

bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)

bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms

en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de

9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un

tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia

bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un

arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que

libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten

kW -h $a b

kW-h

kg c d de rendimiento teacutermico kw -h

bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten

bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio

del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina

iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

42 43

bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten

y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque

bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)

bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)

bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia

bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten

a kW -h $b

kW-h

kgc d de rendimiento teacutermico kw-h

bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~

bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio

del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

42 43

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA

bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura

constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC

bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un

motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado

bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW

La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora

bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96

bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy

sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz

bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los

siguientes da tos

44

bull PRAacuteCTICA No 2

mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)

800 65 1 37

1000 50 185

1400 37 26 7

1300 30 336

2000 23 363

2300 60 15 0

Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1

Nota use p re feriblemente las unidades del SI

45

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura

constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del

radiador es taacute a 60 OC

bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un

motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ

kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en

lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el

aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado

lo absorbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la

rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del

90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la

bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado

Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV

La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene

un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en

bull litros por hora

Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de

traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de

brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad

de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las

perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del

10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de

profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una

rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en

el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a

la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el

patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de

transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96

bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy

sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800

rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las

velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy

sioacuten en el eje motriz

bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los

siguientes datos

bull PRAacuteCTICA No 2

flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )

800 65

1 00 0 50

1 400 3 7

1800 30

2000 28

2300 60

1 middot0 7J

18 5

267

336

363

150

Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial

de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s

bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se

usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la

eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de

1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1

Nota use preferiblemente las unidades del SI

44 45

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2

Distribucioacuten con reglaje teorico

DuraciOacuten de la aspiracioacuten

PMS

Distribuci6n con reglaje teoacuterico

PM

Dlstr1buclon con reglale teorlco

DuraciOacuten de la compresioacuten

PMS

PI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel

Dlstribuci6n con reglaje te6rico

Duraci6n del escape

~(~ ~ + ~~ I ~

PM I

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2

DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko

Duracioacuten de la uplracloo

PMS

P MI

Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco

Duracioacuten d l comp tOn

PMS

PNI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Duracioacuten del escape

~(~r~ ~ I ~

I P 11 1

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Explo sioacuten y ex pansi on

P I

Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten

OistrillJcion Clll

reglaje correcjdo

Dura clon de 1 Aspirollcloacuten

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

l)[J=0l [J

Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e

NT 30

Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global

mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

E ~pl os ioacute n y expans ioacuten

Diagrama del reglaje teoacuterico de la

distribucioacuten

DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido

PM S

avance apeUJ)a admisioacuten _ ~

1) )

1 (jI ~- J-~Y

Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

[)~CJ=UD D D

Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e

NT 30

Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal

mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)

O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14

bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos

ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S

~(LSiquestS-3l~ 51

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia

_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia

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_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)

Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible

ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14

bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy

bustibles alternativos

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S

~( l S 2S-3l ct 51

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con

el sistema de combustible

bull Parres del sistem a

bull Posicioacuten de las mismas

bull Funcionamiento

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull ivluacuteltiple admisioacuten

Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel

Flo tador Aguja Pozo Conductos

Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de relanti

V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite

Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes

pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador

bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los

motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy

cioacuten de compresioacuten E xplique

bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy

dad motor seguacuten carga Explique

bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes

maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre

uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy

cla que un motor de gasolin a normalmente requiere

53

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible

bull Partes de sistema

bull Posicioacuten de las mismas

bull F uncionamien too

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull Muacuteltiple admisioacuten

Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador

bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique

bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique

bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere

53

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

J

Oacute

1 ii

-

LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

-~~-I ~ - fM1AACA CE

r~10~S0lE

j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE

TANOUE OE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANCIN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

~-

ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf

CambustJble Ltql6o

~- In1riquest ~Clti

TANQUE OE COMBUSTIBLE r

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

-shy

55

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

3

1 I I J ~1t=-~----

U ~= LJ I=

1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten

Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

r~NOUE OE

FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANClN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

v_

5101 CUltlt del ~oIOf

I I I I I I

CGmbuuble LtQukto

--+ EoK---r C5~ l ~

rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

55

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral

F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados

1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuen te John D eere

56

1I

bull PRAacuteCTICA No 3

Cerrado Abierto Cdo Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuen te John D eere

6

)Ji ~ 3

Jj ~2 1

middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10

middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~

9 12

1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~

2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del

~ire (abierto )

1 Aire 2 (obustible

7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible

lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston

2

313~

6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador

2

3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible

11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur

3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire

9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro

13 Tapo de vaciado d l uj

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural

A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados

1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuente John Deere

56

~I

bull PRAacuteCTICA No 3

1

Cerrldo Abierto Cerrado Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuente John Deere

6 middot

I~IS 3 o I = 2I )~

1

gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v

9 12

1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible

2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del

iacuter-e (abierto)

1 Aire 2 Combutible

1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e

partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston

2

bull 001

6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador

2

l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble

11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal

3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr

g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro

13 Tpoacute dciado de l caja

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3

2 3 2

9

s

3~

Figura 9 Tipos de carburador

Fuente John D eere

19

-A -B

~ shyJ ~

A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector

Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

59 58

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3

2

9

bull

19

-A -B

~~ -~~ ~

5

A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador

B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector

Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

Fuente John Deere

58 59

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

inyector

vaacutelvula cheque

lumbrera descarga

~ orifici o descarga

- pis tonc i 110

i~resorte

empu j ado r

leva

a princi pio func ion am ien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente John Deere

TORNIUORESORTE DE AJUSTE

r~-~ PUNTA DE ROCIADO

VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE

RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA

Figu ra 1 2 Partes de un inyector

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

in yector

vaacutelvula c heque

lumbrera descarga

~ or i fic io descarga

- pis tonci 110

i -JL-- resorte

empuj ador

leva

a princi pio func ionamien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente Ioho Deere

TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE

rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO

VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf

ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA

Figura 12 Partes de un inyector

Fuente Ioho Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA

- gtuuml

Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy

dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n

Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de po tencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Cona tos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados

Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural

que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano

La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~ iJJJ

Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy

diciones de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten

Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con

combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de potencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Conatos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C

4H

II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano

) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados

Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano

La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA

Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina

Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)

bull O ctanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible

bull Menor contalllIacutenacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en frio

bull Suministro de aire caliente

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n

bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible

Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla

kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6

100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966

--TeQI I

() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

64 65

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina

Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)

bull Octanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combustible

bull Menor contaminacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en friacuteo

bull Suministro de aire calien te

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten

bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible

Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla

kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25

0786 027 036 0814 028 2980

50 80

0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI

() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico

7759

Jshy25

~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_

Alcohol 5082

Diesel atto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

66

bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shy

i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy

50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten airemiddot combuatlble

Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22

7759

-+25

5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente

Alcohol 5082

Diesel Otto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

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bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shyiexcl 80shy ~ 9IiW

~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810

I~I

bull JIi 40shy 1J448i 30shy

20shyI ~J I

10shy 2724

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten aire - combustible

Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16

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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

100shy

90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl

i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aireltombustible

Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on

La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es

En Peso En Volumen

231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02 por 38 pie 1 N

1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es

68 69

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

100shy

90shy

i 80shy9 70shy

c

= iexcl 40shymiddotu c 30-

~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aire-combustible

Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son

La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

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bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es

En Peso En Volumen

231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina C H (octano)R I 8

Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH

2 s

Combustioacuten de gasolina

C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2

Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene

_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

70

bull PRAacuteCTICA No 3

bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute

CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O Octano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

71

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH

Combustioacuten de gasolina

H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2

Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene

~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

70

bull PRAacuteCTICA No 3

LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute

CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O O ctano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se

prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

71

bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)

bull Sobreca rga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415Gravedad API =-- -1315

9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras

Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)

bull Sobrecarga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068

L g L 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415 Gravedad API =- _ -1315 9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras

Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire

bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y airo

bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes

bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s

Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco

Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta

e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire

bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y alto

bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes

bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses

Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco

Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2

no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4

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Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra

1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyector (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas

de inyeccioacuten Diesel

Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia

inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro

( Em (kW) MV

Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70

Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75

18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200

N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente

e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior

UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales

bull PRAacuteCTICA No 3

Bombas de inyeccioacuten

Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo

Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea

Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el

79

  • Maacutequinas autopropulsadas guia practicapdf
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Page 4: Agrícola, en la cual ha de Mecanización MÁQUINAS

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TABLA DE CONTENIDO

Introduccioacuten 7

Praacutectica No 1

Eval uacioacuten de maacuteq u i nas autopropu Isadas 11

Fig u ras

Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5

Figura 6

Figura 7 Figura 8

Figura 9

Tablas

Tabla 1

Tabla 2

Bibliogra fiacutea

Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos 12 Tractores de oruga 13 Tractores de ruedas neumaacuteticas 14

Cabina mandos y controles 15 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola 16 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los

componentes de una maacutequina 17 Compo nentes de una maacutequina (tipo tractor) 17

Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz 18 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola 18

Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Valtra 30

Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere 32

37

Praacutectica No 2

Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCJ) 39

Figuras

Bibliografiacutea 50

Praacutectica No 3

Sistemas de combustible y combustioacuten 51

Figuras

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Suumltema de combustible gas natural 55 Figura 5 Compo nentes de un sistema de alimentacioacuten para

gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba ro tativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Panes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en linea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacute n A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten A C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacute n en linea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80

Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura n Figura 23 Figura 2J Figura 25 Figura 26 Figura 27 Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39 Figura 40 Figura 41 Figura 42

Figura 43 Figura 44 Figura 45 Figura 46 Figura 47 Figura 48

Tablas Tabla 1

Tabla2

Tabla 3

Tabla 4

Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5

Fases de admisioacute n y compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) ~ escape 47 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCf 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49

Ciclo de funcio namjento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49

Bibliogra fiacutea

Componentes de bomba ro tativa Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas Salida de combustible Corredera Bomba mecaacutenica Bomba rotativa con ges tioacuten electroacutenica D espiece de una bomba electroacute ruca Reglajes de inyeccioacuten Ajuste bomba electroacutenica Bomba axial Bomba radial Unidad UIS Funcionamiento de sistema urs Unidad UPS Common Rail C R Componente de inyeccioacuten elec troacutenica Esguema de inyeccioacuten electroacutenica 1-jetroruc

KE-J etronic L-Jetronic LH-J etroruc Mo no-J etronic Mo tronic MED 7 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos Filtro de combustible Admisioacuten aire Preftltro Filtro huacutemedo Filtro seco Silenciador

Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de gasolina ) etanol Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes usados Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos gue intervienen en la combustioacuten Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas de myecciacuteoacuten

81 82 83 84 84 85 85 86 87 87 89 90 90 91 92 95

96 99 99

100 100 101 101

102 111 111 11 2 112 113 113

65

66

69

114

Praacutectica No 2

Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCI) 39

Figuras

Figura 1 Figura 2 Figura 3 FIgura 4 Figura 5

Fases de adnusioacuten r compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) y escape 47 DistribuClones del ciclo de operacioacuten de un MC 1 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49

Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49

Bibliogra fiacutea 50

Praacutectica No 3

Sistemas de combustible y combustioacuten 51

Figuras

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Sistema de combustible gas natural 55 Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para

gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diese con bomba rotativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Partes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten Al C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80

Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27

Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32

Figura 33 Figura 34 Figura 35

Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39

Figura 40 Figura 41 Figura 42

Figura 43 Figura 44

Figura 45 Figura 46

Figura 47 Figura 48

Tablas Tabla 1

Tabla 2

Tabla 3

Tabla 4

Componentes de bomba rotativa 81 Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas 82 Salida de combustible 83 Corredera 84 Bomba mecaacutenica 84 Bomba rotativa con gestioacuten electroacutenica 85 Despiece de una bomba electroacutenica 85 Reglajes de inyeccioacuten 86 Ijuste bomba electroacutenica 87 Bomba axial 87 Bomba radial 89 Unidad UIS 90 Funcionamiento de sis tema UIS 90 Unidad UPS 91 Common Rail CR 92 Componente de inyeccioacuten electroacutenica 95 Esquema de inyeccioacuten electroacutenica 96 l--jetronic 99 l-E-J etronic 99 L-Jetronic 100 LH-J etronic 100 Mono-J etronic 101 Motronic MEO 7 101 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos 102 Filtro de combustible 111 Admisioacuten aire 111 Preflltro 112 Filtro huacutemedo 112 Filtro seco 113 Silenciador 113

Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol 65 Algunas caracteristicas de los combustibles maacutes usados 66 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos que intervienen en la combustioacuten 69 Propiedades y datos caracteristicos de los sis temas de myeccioacuten

Bibliografiacutea 114

149

Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

Figu ra 12 Figu ra 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo

Praacutectica No 7

Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175

Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

r Figura 12 Figura 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147

Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149

Praacutectica No 7

Fig u ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figu ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162

Bibliografiacutea

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Figura 5 Figura 6 Figura 7

Figura 8 Figura 9

O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201

Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4

Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9

Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13

Anexo 14 Anexo 15

Anexo 16 rnexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21

Anexos

Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de

combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de

Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345

Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para

rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante

largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor

que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176

Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162

Bibliografiacutea 177

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

en maacuteq u i nas automotrices 191

Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198

Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199

Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202

Siacutembolos de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15

Anexos

Glosario 207

Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275

Sistema de admisioacuten 283

Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301

Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363

Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369

Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373

Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379

Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381

Anexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22

Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389

El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413

INTRODUCCiOacuteN

El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo

Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor

Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como

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MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial

En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte

En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos

ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9

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MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial

En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte

En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos

ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9

M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA

Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPULSADAS

Objetivos

Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)

Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente

ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11

M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA

Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy

bustibles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una

empresa agricola1

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPU LSADAS

Objetivos

Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)

Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te

ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina

La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema

El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull

servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento

d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull

Radiador d panal tipo 2Enganche

de Iros

Ruedas propulSOas

Soportebasculante mayores

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

1 3

12

bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total

El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento

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Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 1 5

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible

(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

~ Energiacutea mecaacutenica

---------------------Embrague Acoplar - desacoplar

~

--+

Escape Monoacutexido CO

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

Polea Acoplar

---+ I Maacutequinas estacionarias

~~ bull Sistema I Lshy Subsistema

Mecanismos

Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera

iexcl

~I+-

~ Eje motriz

- Diferencial Reduccioacuten final

-+1 Rueda trasera

iexcl--------_-

lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi

Controles

Fuente de potencia

Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico

tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten

- Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)

Enganche de tres puntos

middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

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bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

(Energiacutea qu iacutemica)

iexcl Energiacutea mecaacutenica

~-------------

Escape Monoacutexido ca

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas

estacionarias

---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera 1shy

Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final

--1 Rueda trasera

iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

i I t

Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas

i +

ir--~---

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos

~~ SistemaI Lshy Subsistema

Mecanismos

I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

middot Salidas para botellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Controles

Fuente de potencia

Operario

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______ _

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor

Tn

NI[l shy

D Energia perdida

Transfcrmad or Tn

NI

D Energia perdida

Operador Tn [J D Energa percida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

Informacioacuten general

Marca _ _ _ ______

Modelo ______ ___

Tipo _________

Nuacutemero de erie ____ _ _

Trocha etaacutendar de las ruedas

Delantera Trasera

Radio de giro _______

Altura total _____

Luz vertical (despeje) ___

Peso de embargue

Peso con lastre _____

Peso in lastre ___

Peso adelante _______

Peso atraacutes _____

Longitud total _______

Precio ____ _ _ _

Distribuidor

OPELN

iexclMANTENIMIENTO

Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05

I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu

~ son costosas

1

PATINAJE DE RUEDAS

UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten

PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible

PATINAJE EXCESIVO

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda

SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca

Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo

~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a

tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______

D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima

rpm

con lastre)

rpm tdf

19

- Mavor conlumo dt combustible

~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia

PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor

Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble

Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor

Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

18

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas

Informacioacuten general

Marca ___ _ _____ _

Modelo ___ _ _ ____

Tipo __________

Nuacutemero de serie ______

Trocha esraacutendar de las ruedas

Delantera ______ Trasera

Radio de giro _ ______

Alrura roral _____

Luz vertical (despeje) ____

Peso de embarque _ _

Peso con lastre

Peso sin lastre

Peso adelante

Peso atraacutes

Longirud tora l _______

P recio _______

Distribuidor

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm

Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____

Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)

lJ Rereiexcltor

Tn

Nt

D Energia perdida

Transformador Tn

Nt

D Energia perdida

Tn EtJ=o D Energa perdida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

OPERACiOacuteN1 1

MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS

C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos

IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes

L-- son (ostous

Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten

PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible

PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de

combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia

PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor

Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~

- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda

MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca

Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor

Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos

- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo

~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

19

-------

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha

(N shy kg) kmh

Motor Marca Tipo ____ _ _

Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _

Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____

Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______

Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _

Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____

N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _

Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________

Inrervalo de cambio __________ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________

- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________

- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

20 21

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo

(N shy kg) kmh

Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _

N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _

rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _

Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _

Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____

N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____

Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _

- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______

- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

2 1 20

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA

Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____

Intervalo de cambio ________

Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___

Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______

Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _

Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______

Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________

22

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __

- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___

Seleccioacuten de cada una _____

Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _

Direccioacuten Tipo ___ _ ___

Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _

Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____

Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________

23

____ _

bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA

Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _

- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _

- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______

Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _

Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___

NLG I API ____ otra _ ______

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _

Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________

Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _

Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _

Direccioacuten Tipo _ ______

Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________

Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______

Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _

23 22

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico ________ _

Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___

Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____

Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _

Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________

Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn

Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______

Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________

Lastre maacuteximo ___________________ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _

Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _

2524

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico _____ ____

Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______

Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___

Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______

tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________

Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______

Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____

Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____

Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________

Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______

Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________

Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________

2524

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA

E quipos o elemento~ opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______

Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____

Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____

Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas

cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n

bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

qUina

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

pos icioacuten neutra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)

debe estar en la maacutequina

bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar el volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero

abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de

los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten

bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

u-actor puede voltearse

bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y

material in fl amable

bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

en tila do

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)

mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca

se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para el u-actorista

bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

27

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Equipos deg elementos opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____

Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____

Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____

Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas

cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten

bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

quma

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

p OSicioacuten neu tra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)

debe es tar en la maacutequina

bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar e volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero

abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de

los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n

bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

tractor puede voltearse

bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable

bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

ventilado

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para e tractorista

bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

27 26

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma

bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor

bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura

bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos

bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos

queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana

bull Queacute puede o no hace r el trac tor

bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor

bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es

decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente

bull Registros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)

bull Tarjeta maestra

bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y otros

bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de

archivo final

A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s

28 29

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el

implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma

bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor

bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura

bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos

bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~

queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana

bull Q ueacute puede o no hacer el tractor

bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor

bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es

decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente

bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)

bull Tarjeta maes tra

bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros

bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final

A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy

tes

28 29

- -

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles

desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico

Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

I Caudal maacuteximo 51 8 1min

I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para

destra be automaacutetico I

I Direccioacuten Hidrostaacutetica

I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Neumaacuteticos standard 4x4

4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo)

Largo maacuteximo (con contrapesos)

2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distanc ia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combustible 180 litros

Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros - shy

Motor

MarcaModelo Valtra 620 D

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6600 cm J

Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de poten cia

Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -

I

I

Fuente Valmer

30 31

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola

Valtra Motor

MarcaModelo Valtra 620 O

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6 600 cm3

Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de potencia

Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy

Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor

Sistema hidraacuteulico

Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

Caudal maacuteximo 518 Imin

Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para

destrabe automaacutetico

Direccioacuten Hidrostaacutetica

Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distancia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combust ible 180 litros

Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros shy - -

Fuente Valmet

30 31

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

--1

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto

bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten

bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en

Especificaciones~ o Tractor 8320 OT

iexclVI OLOr

Marca John Oeere

Modelo 6081H

Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (1 93)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215160

Nuacutemero de cilindros 6

Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129

Cilindrada (litros) middot 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacuteximo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)

198

Transm isioacuten

Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga

Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica

Cantidad de marchas (avance y retroceso )

middot 164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionam iento Electrohidraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000

32 33

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

I -iexcl

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico

bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto

bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten

bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras

Especificaci ones

Modelo Tracto r 8320 DT

Motor

Marca John Deere

Modelo 608 1H

Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque

de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (193)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160

Nuacutemero de cil ind ros 6 j

bull PRAacuteCTICA No 1

Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129

Cili ndrada (litros) 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacutex imo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )

198

Tra nsmisioacuten

Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga

Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica

Cantidad de marchas (avance y retroceso)

164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionamiento El ectroh idraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000

32 33

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200

a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga

aceite

Accionamiento Electrohidraacuteul ico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea I1II1IN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

l I=rpnnc -~-

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

I

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opcionales 48080R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea IIIIIIN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electroh id raacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

Frenos

----------~~

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opciona les 480 80R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

--- -------

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA

- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

l Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha dela ntera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235

Trocha trasera variable 1 Si

IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134

Peso de embarque (kg) 9548 1

Il Puesto de comando

Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces

I pantalla digital y monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del Si

asiento

Asiento de acompantildeante Si

i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

f uente John Deere

36

bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy

cativos No 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de

Colombia 105 p

Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia

100 p

Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87

p

___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo

agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p

_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p

__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

sidad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas

Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p

37

- -- --

bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1

LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha delantera variable Si

Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235

ITrocha trasera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134

II Peso de embarque (kg) 9548 I

Puesto de comando I

i I Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del 1

Siasiento

I Asiento de acompantildeante Si I

I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto

I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

Fuente John Deere

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bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy

cativos N o 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de

Colombia 105 p

Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~

generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia

100 p

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy

librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87

p

_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo

agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p

___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p

__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

~idad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas

Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p

37

bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy

na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p

_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de

maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p

Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)

Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)

bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas

bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales

bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA

1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p

_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de

maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p

Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)

Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)

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bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y

potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas

bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s

bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados

seguacuten sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo

bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape

bull O rden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Relacioacuten de compresioacuten

bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten

bull Velocidad del pistoacute n (m s)

bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte

Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter

Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma

Concretando resulta

Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste

40 41

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy

lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo

bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Orden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Reacioacuten de compresioacuten

bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten

bull Velocidad del pistoacuten (m i s)

bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe

Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter

Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma

Concretando resulta

Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor

desgas te

~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy

nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME

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bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten

) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes

por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt

bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP

bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt

bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)

bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms

en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de

9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un

tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia

bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un

arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que

libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten

kW -h $a b

kW-h

kg c d de rendimiento teacutermico kw -h

bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten

bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio

del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina

iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

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bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten

y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque

bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)

bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)

bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia

bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten

a kW -h $b

kW-h

kgc d de rendimiento teacutermico kw-h

bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~

bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio

del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA

bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura

constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC

bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un

motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado

bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW

La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora

bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96

bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy

sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz

bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los

siguientes da tos

44

bull PRAacuteCTICA No 2

mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)

800 65 1 37

1000 50 185

1400 37 26 7

1300 30 336

2000 23 363

2300 60 15 0

Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1

Nota use p re feriblemente las unidades del SI

45

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura

constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del

radiador es taacute a 60 OC

bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un

motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ

kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en

lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el

aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado

lo absorbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la

rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del

90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la

bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado

Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV

La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene

un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en

bull litros por hora

Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de

traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de

brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad

de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las

perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del

10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de

profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una

rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en

el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a

la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el

patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de

transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96

bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy

sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800

rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las

velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy

sioacuten en el eje motriz

bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los

siguientes datos

bull PRAacuteCTICA No 2

flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )

800 65

1 00 0 50

1 400 3 7

1800 30

2000 28

2300 60

1 middot0 7J

18 5

267

336

363

150

Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial

de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s

bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se

usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la

eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de

1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1

Nota use preferiblemente las unidades del SI

44 45

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2

Distribucioacuten con reglaje teorico

DuraciOacuten de la aspiracioacuten

PMS

Distribuci6n con reglaje teoacuterico

PM

Dlstr1buclon con reglale teorlco

DuraciOacuten de la compresioacuten

PMS

PI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel

Dlstribuci6n con reglaje te6rico

Duraci6n del escape

~(~ ~ + ~~ I ~

PM I

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2

DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko

Duracioacuten de la uplracloo

PMS

P MI

Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco

Duracioacuten d l comp tOn

PMS

PNI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Duracioacuten del escape

~(~r~ ~ I ~

I P 11 1

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Explo sioacuten y ex pansi on

P I

Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten

OistrillJcion Clll

reglaje correcjdo

Dura clon de 1 Aspirollcloacuten

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

l)[J=0l [J

Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e

NT 30

Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global

mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

E ~pl os ioacute n y expans ioacuten

Diagrama del reglaje teoacuterico de la

distribucioacuten

DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido

PM S

avance apeUJ)a admisioacuten _ ~

1) )

1 (jI ~- J-~Y

Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

[)~CJ=UD D D

Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e

NT 30

Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal

mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)

O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14

bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos

ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S

~(LSiquestS-3l~ 51

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia

_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_____2004 Po tencia en tractores y motores (MCI) Medellin Univershysidad lacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)

Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible

ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14

bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy

bustibles alternativos

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S

~( l S 2S-3l ct 51

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con

el sistema de combustible

bull Parres del sistem a

bull Posicioacuten de las mismas

bull Funcionamiento

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull ivluacuteltiple admisioacuten

Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel

Flo tador Aguja Pozo Conductos

Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de relanti

V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite

Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes

pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador

bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los

motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy

cioacuten de compresioacuten E xplique

bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy

dad motor seguacuten carga Explique

bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes

maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre

uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy

cla que un motor de gasolin a normalmente requiere

53

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible

bull Partes de sistema

bull Posicioacuten de las mismas

bull F uncionamien too

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull Muacuteltiple admisioacuten

Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador

bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique

bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique

bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere

53

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

J

Oacute

1 ii

-

LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

-~~-I ~ - fM1AACA CE

r~10~S0lE

j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE

TANOUE OE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANCIN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

~-

ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf

CambustJble Ltql6o

~- In1riquest ~Clti

TANQUE OE COMBUSTIBLE r

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

-shy

55

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

3

1 I I J ~1t=-~----

U ~= LJ I=

1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten

Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

r~NOUE OE

FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANClN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

v_

5101 CUltlt del ~oIOf

I I I I I I

CGmbuuble LtQukto

--+ EoK---r C5~ l ~

rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

55

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral

F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados

1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuen te John D eere

56

1I

bull PRAacuteCTICA No 3

Cerrado Abierto Cdo Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuen te John D eere

6

)Ji ~ 3

Jj ~2 1

middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10

middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~

9 12

1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~

2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del

~ire (abierto )

1 Aire 2 (obustible

7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible

lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston

2

313~

6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador

2

3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible

11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur

3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire

9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro

13 Tapo de vaciado d l uj

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural

A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados

1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuente John Deere

56

~I

bull PRAacuteCTICA No 3

1

Cerrldo Abierto Cerrado Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuente John Deere

6 middot

I~IS 3 o I = 2I )~

1

gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v

9 12

1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible

2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del

iacuter-e (abierto)

1 Aire 2 Combutible

1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e

partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston

2

bull 001

6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador

2

l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble

11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal

3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr

g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro

13 Tpoacute dciado de l caja

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3

2 3 2

9

s

3~

Figura 9 Tipos de carburador

Fuente John D eere

19

-A -B

~ shyJ ~

A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector

Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

59 58

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3

2

9

bull

19

-A -B

~~ -~~ ~

5

A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador

B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector

Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

Fuente John Deere

58 59

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

inyector

vaacutelvula cheque

lumbrera descarga

~ orifici o descarga

- pis tonc i 110

i~resorte

empu j ado r

leva

a princi pio func ion am ien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente John Deere

TORNIUORESORTE DE AJUSTE

r~-~ PUNTA DE ROCIADO

VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE

RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA

Figu ra 1 2 Partes de un inyector

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

in yector

vaacutelvula c heque

lumbrera descarga

~ or i fic io descarga

- pis tonci 110

i -JL-- resorte

empuj ador

leva

a princi pio func ionamien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente Ioho Deere

TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE

rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO

VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf

ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA

Figura 12 Partes de un inyector

Fuente Ioho Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA

- gtuuml

Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy

dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n

Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de po tencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Cona tos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados

Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural

que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano

La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

62 63

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~ iJJJ

Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy

diciones de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten

Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con

combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de potencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Conatos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C

4H

II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano

) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados

Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano

La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA

Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina

Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)

bull O ctanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible

bull Menor contalllIacutenacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en frio

bull Suministro de aire caliente

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n

bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible

Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla

kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6

100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966

--TeQI I

() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina

Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)

bull Octanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combustible

bull Menor contaminacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en friacuteo

bull Suministro de aire calien te

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten

bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible

Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla

kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25

0786 027 036 0814 028 2980

50 80

0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI

() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico

7759

Jshy25

~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_

Alcohol 5082

Diesel atto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

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bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shy

i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy

50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten airemiddot combuatlble

Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22

7759

-+25

5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente

Alcohol 5082

Diesel Otto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

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bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shyiexcl 80shy ~ 9IiW

~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810

I~I

bull JIi 40shy 1J448i 30shy

20shyI ~J I

10shy 2724

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten aire - combustible

Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16

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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

100shy

90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl

i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aireltombustible

Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on

La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es

En Peso En Volumen

231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02 por 38 pie 1 N

1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es

68 69

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

100shy

90shy

i 80shy9 70shy

c

= iexcl 40shymiddotu c 30-

~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aire-combustible

Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son

La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

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bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es

En Peso En Volumen

231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina C H (octano)R I 8

Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH

2 s

Combustioacuten de gasolina

C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2

Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene

_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

70

bull PRAacuteCTICA No 3

bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute

CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O Octano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

71

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH

Combustioacuten de gasolina

H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2

Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene

~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

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bull PRAacuteCTICA No 3

LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute

CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O O ctano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se

prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)

bull Sobreca rga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415Gravedad API =-- -1315

9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras

Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)

bull Sobrecarga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068

L g L 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415 Gravedad API =- _ -1315 9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras

Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire

bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y airo

bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes

bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s

Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco

Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta

e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire

bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y alto

bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes

bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses

Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco

Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2

no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4

77

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra

1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyector (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4

76 77

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas

de inyeccioacuten Diesel

Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia

inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro

( Em (kW) MV

Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70

Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75

18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200

N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente

e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior

UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales

bull PRAacuteCTICA No 3

Bombas de inyeccioacuten

Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo

Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea

Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el

79

  • Maacutequinas autopropulsadas guia practicapdf
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Page 5: Agrícola, en la cual ha de Mecanización MÁQUINAS

TABLA DE CONTENIDO

Introduccioacuten 7

Praacutectica No 1

Eval uacioacuten de maacuteq u i nas autopropu Isadas 11

Fig u ras

Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5

Figura 6

Figura 7 Figura 8

Figura 9

Tablas

Tabla 1

Tabla 2

Bibliogra fiacutea

Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos 12 Tractores de oruga 13 Tractores de ruedas neumaacuteticas 14

Cabina mandos y controles 15 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola 16 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los

componentes de una maacutequina 17 Compo nentes de una maacutequina (tipo tractor) 17

Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz 18 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola 18

Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Valtra 30

Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere 32

37

Praacutectica No 2

Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCJ) 39

Figuras

Bibliografiacutea 50

Praacutectica No 3

Sistemas de combustible y combustioacuten 51

Figuras

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Suumltema de combustible gas natural 55 Figura 5 Compo nentes de un sistema de alimentacioacuten para

gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba ro tativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Panes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en linea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacute n A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten A C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacute n en linea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80

Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura n Figura 23 Figura 2J Figura 25 Figura 26 Figura 27 Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39 Figura 40 Figura 41 Figura 42

Figura 43 Figura 44 Figura 45 Figura 46 Figura 47 Figura 48

Tablas Tabla 1

Tabla2

Tabla 3

Tabla 4

Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5

Fases de admisioacute n y compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) ~ escape 47 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCf 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49

Ciclo de funcio namjento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49

Bibliogra fiacutea

Componentes de bomba ro tativa Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas Salida de combustible Corredera Bomba mecaacutenica Bomba rotativa con ges tioacuten electroacutenica D espiece de una bomba electroacute ruca Reglajes de inyeccioacuten Ajuste bomba electroacutenica Bomba axial Bomba radial Unidad UIS Funcionamiento de sistema urs Unidad UPS Common Rail C R Componente de inyeccioacuten elec troacutenica Esguema de inyeccioacuten electroacutenica 1-jetroruc

KE-J etronic L-Jetronic LH-J etroruc Mo no-J etronic Mo tronic MED 7 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos Filtro de combustible Admisioacuten aire Preftltro Filtro huacutemedo Filtro seco Silenciador

Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de gasolina ) etanol Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes usados Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos gue intervienen en la combustioacuten Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas de myecciacuteoacuten

81 82 83 84 84 85 85 86 87 87 89 90 90 91 92 95

96 99 99

100 100 101 101

102 111 111 11 2 112 113 113

65

66

69

114

Praacutectica No 2

Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCI) 39

Figuras

Figura 1 Figura 2 Figura 3 FIgura 4 Figura 5

Fases de adnusioacuten r compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) y escape 47 DistribuClones del ciclo de operacioacuten de un MC 1 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49

Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49

Bibliogra fiacutea 50

Praacutectica No 3

Sistemas de combustible y combustioacuten 51

Figuras

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Sistema de combustible gas natural 55 Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para

gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diese con bomba rotativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Partes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten Al C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80

Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27

Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32

Figura 33 Figura 34 Figura 35

Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39

Figura 40 Figura 41 Figura 42

Figura 43 Figura 44

Figura 45 Figura 46

Figura 47 Figura 48

Tablas Tabla 1

Tabla 2

Tabla 3

Tabla 4

Componentes de bomba rotativa 81 Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas 82 Salida de combustible 83 Corredera 84 Bomba mecaacutenica 84 Bomba rotativa con gestioacuten electroacutenica 85 Despiece de una bomba electroacutenica 85 Reglajes de inyeccioacuten 86 Ijuste bomba electroacutenica 87 Bomba axial 87 Bomba radial 89 Unidad UIS 90 Funcionamiento de sis tema UIS 90 Unidad UPS 91 Common Rail CR 92 Componente de inyeccioacuten electroacutenica 95 Esquema de inyeccioacuten electroacutenica 96 l--jetronic 99 l-E-J etronic 99 L-Jetronic 100 LH-J etronic 100 Mono-J etronic 101 Motronic MEO 7 101 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos 102 Filtro de combustible 111 Admisioacuten aire 111 Preflltro 112 Filtro huacutemedo 112 Filtro seco 113 Silenciador 113

Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol 65 Algunas caracteristicas de los combustibles maacutes usados 66 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos que intervienen en la combustioacuten 69 Propiedades y datos caracteristicos de los sis temas de myeccioacuten

Bibliografiacutea 114

149

Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

Figu ra 12 Figu ra 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo

Praacutectica No 7

Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175

Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

r Figura 12 Figura 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147

Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149

Praacutectica No 7

Fig u ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figu ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162

Bibliografiacutea

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Figura 5 Figura 6 Figura 7

Figura 8 Figura 9

O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201

Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4

Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9

Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13

Anexo 14 Anexo 15

Anexo 16 rnexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21

Anexos

Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de

combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de

Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345

Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para

rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante

largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor

que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176

Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162

Bibliografiacutea 177

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

en maacuteq u i nas automotrices 191

Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198

Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199

Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202

Siacutembolos de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15

Anexos

Glosario 207

Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275

Sistema de admisioacuten 283

Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301

Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363

Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369

Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373

Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379

Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381

Anexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22

Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389

El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413

INTRODUCCiOacuteN

El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo

Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor

Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como

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MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial

En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte

En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos

ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9

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MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial

En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte

En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos

ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9

M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA

Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPULSADAS

Objetivos

Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)

Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente

ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11

M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA

Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy

bustibles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una

empresa agricola1

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPU LSADAS

Objetivos

Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)

Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te

ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina

La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema

El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull

servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento

d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull

Radiador d panal tipo 2Enganche

de Iros

Ruedas propulSOas

Soportebasculante mayores

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

1 3

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bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total

El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento

d mando di~omejores que 1011 de tu ruect ma nptdez f meno ruido que l cadena bull

Radiadolt de panol tipo 2

Enganche dellH

Ruedos opulsor

Soportebasculanl mayor

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

13

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 1 5

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 15

16

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible

(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

~ Energiacutea mecaacutenica

---------------------Embrague Acoplar - desacoplar

~

--+

Escape Monoacutexido CO

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

Polea Acoplar

---+ I Maacutequinas estacionarias

~~ bull Sistema I Lshy Subsistema

Mecanismos

Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera

iexcl

~I+-

~ Eje motriz

- Diferencial Reduccioacuten final

-+1 Rueda trasera

iexcl--------_-

lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi

Controles

Fuente de potencia

Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico

tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten

- Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)

Enganche de tres puntos

middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

17

16

bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

(Energiacutea qu iacutemica)

iexcl Energiacutea mecaacutenica

~-------------

Escape Monoacutexido ca

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas

estacionarias

---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera 1shy

Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final

--1 Rueda trasera

iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

i I t

Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas

i +

ir--~---

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos

~~ SistemaI Lshy Subsistema

Mecanismos

I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

middot Salidas para botellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Controles

Fuente de potencia

Operario

17

______ _

18

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor

Tn

NI[l shy

D Energia perdida

Transfcrmad or Tn

NI

D Energia perdida

Operador Tn [J D Energa percida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

Informacioacuten general

Marca _ _ _ ______

Modelo ______ ___

Tipo _________

Nuacutemero de erie ____ _ _

Trocha etaacutendar de las ruedas

Delantera Trasera

Radio de giro _______

Altura total _____

Luz vertical (despeje) ___

Peso de embargue

Peso con lastre _____

Peso in lastre ___

Peso adelante _______

Peso atraacutes _____

Longitud total _______

Precio ____ _ _ _

Distribuidor

OPELN

iexclMANTENIMIENTO

Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05

I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu

~ son costosas

1

PATINAJE DE RUEDAS

UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten

PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible

PATINAJE EXCESIVO

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda

SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca

Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo

~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a

tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______

D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima

rpm

con lastre)

rpm tdf

19

- Mavor conlumo dt combustible

~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia

PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor

Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble

Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor

Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

18

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas

Informacioacuten general

Marca ___ _ _____ _

Modelo ___ _ _ ____

Tipo __________

Nuacutemero de serie ______

Trocha esraacutendar de las ruedas

Delantera ______ Trasera

Radio de giro _ ______

Alrura roral _____

Luz vertical (despeje) ____

Peso de embarque _ _

Peso con lastre

Peso sin lastre

Peso adelante

Peso atraacutes

Longirud tora l _______

P recio _______

Distribuidor

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm

Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____

Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)

lJ Rereiexcltor

Tn

Nt

D Energia perdida

Transformador Tn

Nt

D Energia perdida

Tn EtJ=o D Energa perdida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

OPERACiOacuteN1 1

MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS

C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos

IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes

L-- son (ostous

Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten

PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible

PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de

combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia

PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor

Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~

- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda

MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca

Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor

Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos

- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo

~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

19

-------

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha

(N shy kg) kmh

Motor Marca Tipo ____ _ _

Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _

Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____

Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______

Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _

Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____

N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _

Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________

Inrervalo de cambio __________ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________

- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________

- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

20 21

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo

(N shy kg) kmh

Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _

N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _

rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _

Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _

Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____

N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____

Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _

- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______

- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

2 1 20

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA

Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____

Intervalo de cambio ________

Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___

Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______

Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _

Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______

Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________

22

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __

- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___

Seleccioacuten de cada una _____

Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _

Direccioacuten Tipo ___ _ ___

Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _

Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____

Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________

23

____ _

bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA

Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _

- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _

- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______

Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _

Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___

NLG I API ____ otra _ ______

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _

Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________

Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _

Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _

Direccioacuten Tipo _ ______

Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________

Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______

Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _

23 22

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico ________ _

Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___

Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____

Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _

Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________

Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn

Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______

Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________

Lastre maacuteximo ___________________ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _

Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _

2524

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico _____ ____

Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______

Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___

Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______

tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________

Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______

Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____

Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____

Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________

Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______

Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________

Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________

2524

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA

E quipos o elemento~ opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______

Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____

Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____

Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas

cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n

bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

qUina

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

pos icioacuten neutra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)

debe estar en la maacutequina

bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar el volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero

abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de

los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten

bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

u-actor puede voltearse

bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y

material in fl amable

bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

en tila do

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)

mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca

se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para el u-actorista

bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

27

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Equipos deg elementos opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____

Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____

Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____

Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas

cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten

bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

quma

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

p OSicioacuten neu tra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)

debe es tar en la maacutequina

bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar e volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero

abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de

los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n

bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

tractor puede voltearse

bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable

bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

ventilado

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para e tractorista

bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

27 26

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma

bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor

bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura

bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos

bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos

queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana

bull Queacute puede o no hace r el trac tor

bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor

bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es

decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente

bull Registros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)

bull Tarjeta maestra

bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y otros

bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de

archivo final

A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s

28 29

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el

implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma

bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor

bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura

bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos

bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~

queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana

bull Q ueacute puede o no hacer el tractor

bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor

bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es

decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente

bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)

bull Tarjeta maes tra

bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros

bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final

A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy

tes

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- -

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles

desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico

Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

I Caudal maacuteximo 51 8 1min

I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para

destra be automaacutetico I

I Direccioacuten Hidrostaacutetica

I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Neumaacuteticos standard 4x4

4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo)

Largo maacuteximo (con contrapesos)

2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distanc ia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combustible 180 litros

Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros - shy

Motor

MarcaModelo Valtra 620 D

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6600 cm J

Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de poten cia

Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -

I

I

Fuente Valmer

30 31

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola

Valtra Motor

MarcaModelo Valtra 620 O

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6 600 cm3

Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de potencia

Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy

Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor

Sistema hidraacuteulico

Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

Caudal maacuteximo 518 Imin

Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para

destrabe automaacutetico

Direccioacuten Hidrostaacutetica

Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distancia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combust ible 180 litros

Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros shy - -

Fuente Valmet

30 31

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

--1

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto

bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten

bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en

Especificaciones~ o Tractor 8320 OT

iexclVI OLOr

Marca John Oeere

Modelo 6081H

Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (1 93)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215160

Nuacutemero de cilindros 6

Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129

Cilindrada (litros) middot 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacuteximo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)

198

Transm isioacuten

Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga

Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica

Cantidad de marchas (avance y retroceso )

middot 164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionam iento Electrohidraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000

32 33

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

I -iexcl

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico

bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto

bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten

bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras

Especificaci ones

Modelo Tracto r 8320 DT

Motor

Marca John Deere

Modelo 608 1H

Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque

de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (193)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160

Nuacutemero de cil ind ros 6 j

bull PRAacuteCTICA No 1

Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129

Cili ndrada (litros) 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacutex imo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )

198

Tra nsmisioacuten

Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga

Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica

Cantidad de marchas (avance y retroceso)

164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionamiento El ectroh idraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000

32 33

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200

a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga

aceite

Accionamiento Electrohidraacuteul ico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea I1II1IN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

l I=rpnnc -~-

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

I

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opcionales 48080R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea IIIIIIN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electroh id raacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

Frenos

----------~~

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opciona les 480 80R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

--- -------

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA

- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

l Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha dela ntera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235

Trocha trasera variable 1 Si

IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134

Peso de embarque (kg) 9548 1

Il Puesto de comando

Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces

I pantalla digital y monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del Si

asiento

Asiento de acompantildeante Si

i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

f uente John Deere

36

bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy

cativos No 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de

Colombia 105 p

Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia

100 p

Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87

p

___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo

agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p

_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p

__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

sidad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas

Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p

37

- -- --

bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1

LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha delantera variable Si

Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235

ITrocha trasera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134

II Peso de embarque (kg) 9548 I

Puesto de comando I

i I Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del 1

Siasiento

I Asiento de acompantildeante Si I

I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto

I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

Fuente John Deere

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bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy

cativos N o 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de

Colombia 105 p

Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~

generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia

100 p

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy

librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87

p

_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo

agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p

___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p

__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

~idad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas

Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p

37

bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy

na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p

_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de

maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p

Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)

Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)

bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas

bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales

bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA

1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p

_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de

maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p

Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)

Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)

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bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y

potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas

bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s

bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados

seguacuten sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo

bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape

bull O rden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Relacioacuten de compresioacuten

bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten

bull Velocidad del pistoacute n (m s)

bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte

Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter

Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma

Concretando resulta

Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste

40 41

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy

lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo

bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Orden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Reacioacuten de compresioacuten

bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten

bull Velocidad del pistoacuten (m i s)

bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe

Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter

Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma

Concretando resulta

Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor

desgas te

~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy

nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME

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bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten

) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes

por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt

bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP

bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt

bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)

bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms

en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de

9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un

tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia

bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un

arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que

libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten

kW -h $a b

kW-h

kg c d de rendimiento teacutermico kw -h

bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten

bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio

del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina

iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

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bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten

y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque

bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)

bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)

bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia

bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten

a kW -h $b

kW-h

kgc d de rendimiento teacutermico kw-h

bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~

bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio

del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

42 43

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA

bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura

constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC

bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un

motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado

bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW

La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora

bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96

bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy

sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz

bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los

siguientes da tos

44

bull PRAacuteCTICA No 2

mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)

800 65 1 37

1000 50 185

1400 37 26 7

1300 30 336

2000 23 363

2300 60 15 0

Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1

Nota use p re feriblemente las unidades del SI

45

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura

constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del

radiador es taacute a 60 OC

bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un

motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ

kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en

lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el

aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado

lo absorbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la

rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del

90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la

bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado

Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV

La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene

un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en

bull litros por hora

Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de

traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de

brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad

de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las

perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del

10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de

profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una

rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en

el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a

la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el

patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de

transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96

bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy

sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800

rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las

velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy

sioacuten en el eje motriz

bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los

siguientes datos

bull PRAacuteCTICA No 2

flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )

800 65

1 00 0 50

1 400 3 7

1800 30

2000 28

2300 60

1 middot0 7J

18 5

267

336

363

150

Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial

de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s

bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se

usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la

eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de

1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1

Nota use preferiblemente las unidades del SI

44 45

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2

Distribucioacuten con reglaje teorico

DuraciOacuten de la aspiracioacuten

PMS

Distribuci6n con reglaje teoacuterico

PM

Dlstr1buclon con reglale teorlco

DuraciOacuten de la compresioacuten

PMS

PI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel

Dlstribuci6n con reglaje te6rico

Duraci6n del escape

~(~ ~ + ~~ I ~

PM I

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2

DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko

Duracioacuten de la uplracloo

PMS

P MI

Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco

Duracioacuten d l comp tOn

PMS

PNI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Duracioacuten del escape

~(~r~ ~ I ~

I P 11 1

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Explo sioacuten y ex pansi on

P I

Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten

OistrillJcion Clll

reglaje correcjdo

Dura clon de 1 Aspirollcloacuten

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

l)[J=0l [J

Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e

NT 30

Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global

mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

E ~pl os ioacute n y expans ioacuten

Diagrama del reglaje teoacuterico de la

distribucioacuten

DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido

PM S

avance apeUJ)a admisioacuten _ ~

1) )

1 (jI ~- J-~Y

Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

[)~CJ=UD D D

Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e

NT 30

Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal

mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)

O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14

bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos

ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S

~(LSiquestS-3l~ 51

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia

_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_____2004 Po tencia en tractores y motores (MCI) Medellin Univershysidad lacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)

Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible

ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14

bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy

bustibles alternativos

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S

~( l S 2S-3l ct 51

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con

el sistema de combustible

bull Parres del sistem a

bull Posicioacuten de las mismas

bull Funcionamiento

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull ivluacuteltiple admisioacuten

Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel

Flo tador Aguja Pozo Conductos

Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de relanti

V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite

Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes

pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador

bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los

motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy

cioacuten de compresioacuten E xplique

bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy

dad motor seguacuten carga Explique

bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes

maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre

uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy

cla que un motor de gasolin a normalmente requiere

53

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible

bull Partes de sistema

bull Posicioacuten de las mismas

bull F uncionamien too

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull Muacuteltiple admisioacuten

Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador

bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique

bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique

bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere

53

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

J

Oacute

1 ii

-

LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

-~~-I ~ - fM1AACA CE

r~10~S0lE

j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE

TANOUE OE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANCIN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

~-

ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf

CambustJble Ltql6o

~- In1riquest ~Clti

TANQUE OE COMBUSTIBLE r

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

-shy

55

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

3

1 I I J ~1t=-~----

U ~= LJ I=

1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten

Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

r~NOUE OE

FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANClN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

v_

5101 CUltlt del ~oIOf

I I I I I I

CGmbuuble LtQukto

--+ EoK---r C5~ l ~

rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

55

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral

F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados

1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuen te John D eere

56

1I

bull PRAacuteCTICA No 3

Cerrado Abierto Cdo Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuen te John D eere

6

)Ji ~ 3

Jj ~2 1

middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10

middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~

9 12

1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~

2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del

~ire (abierto )

1 Aire 2 (obustible

7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible

lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston

2

313~

6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador

2

3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible

11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur

3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire

9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro

13 Tapo de vaciado d l uj

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural

A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados

1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuente John Deere

56

~I

bull PRAacuteCTICA No 3

1

Cerrldo Abierto Cerrado Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuente John Deere

6 middot

I~IS 3 o I = 2I )~

1

gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v

9 12

1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible

2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del

iacuter-e (abierto)

1 Aire 2 Combutible

1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e

partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston

2

bull 001

6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador

2

l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble

11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal

3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr

g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro

13 Tpoacute dciado de l caja

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3

2 3 2

9

s

3~

Figura 9 Tipos de carburador

Fuente John D eere

19

-A -B

~ shyJ ~

A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector

Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

59 58

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3

2

9

bull

19

-A -B

~~ -~~ ~

5

A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador

B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector

Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

Fuente John Deere

58 59

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

inyector

vaacutelvula cheque

lumbrera descarga

~ orifici o descarga

- pis tonc i 110

i~resorte

empu j ado r

leva

a princi pio func ion am ien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente John Deere

TORNIUORESORTE DE AJUSTE

r~-~ PUNTA DE ROCIADO

VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE

RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA

Figu ra 1 2 Partes de un inyector

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

in yector

vaacutelvula c heque

lumbrera descarga

~ or i fic io descarga

- pis tonci 110

i -JL-- resorte

empuj ador

leva

a princi pio func ionamien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente Ioho Deere

TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE

rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO

VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf

ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA

Figura 12 Partes de un inyector

Fuente Ioho Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA

- gtuuml

Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy

dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n

Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de po tencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Cona tos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados

Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural

que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano

La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~ iJJJ

Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy

diciones de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten

Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con

combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de potencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Conatos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C

4H

II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano

) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados

Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano

La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA

Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina

Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)

bull O ctanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible

bull Menor contalllIacutenacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en frio

bull Suministro de aire caliente

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n

bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible

Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla

kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6

100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966

--TeQI I

() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina

Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)

bull Octanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combustible

bull Menor contaminacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en friacuteo

bull Suministro de aire calien te

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten

bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible

Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla

kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25

0786 027 036 0814 028 2980

50 80

0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI

() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico

7759

Jshy25

~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_

Alcohol 5082

Diesel atto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

66

bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shy

i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy

50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten airemiddot combuatlble

Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16

67

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22

7759

-+25

5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente

Alcohol 5082

Diesel Otto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

66

bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shyiexcl 80shy ~ 9IiW

~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810

I~I

bull JIi 40shy 1J448i 30shy

20shyI ~J I

10shy 2724

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten aire - combustible

Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16

67

bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

100shy

90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl

i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aireltombustible

Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on

La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es

En Peso En Volumen

231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02 por 38 pie 1 N

1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es

68 69

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

100shy

90shy

i 80shy9 70shy

c

= iexcl 40shymiddotu c 30-

~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aire-combustible

Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son

La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

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bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es

En Peso En Volumen

231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina C H (octano)R I 8

Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH

2 s

Combustioacuten de gasolina

C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2

Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene

_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

70

bull PRAacuteCTICA No 3

bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute

CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O Octano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH

Combustioacuten de gasolina

H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2

Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene

~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

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bull PRAacuteCTICA No 3

LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute

CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O O ctano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se

prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)

bull Sobreca rga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415Gravedad API =-- -1315

9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras

Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)

bull Sobrecarga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068

L g L 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415 Gravedad API =- _ -1315 9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras

Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire

bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y airo

bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes

bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s

Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco

Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta

e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire

bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y alto

bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes

bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses

Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco

Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora

75

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2

no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra

1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

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Rotativas Bomba del inyector (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas

de inyeccioacuten Diesel

Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia

inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro

( Em (kW) MV

Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70

Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75

18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200

N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente

e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior

UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales

bull PRAacuteCTICA No 3

Bombas de inyeccioacuten

Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo

Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea

Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el

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  • Maacutequinas autopropulsadas guia practicapdf
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Page 6: Agrícola, en la cual ha de Mecanización MÁQUINAS

Praacutectica No 2

Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCJ) 39

Figuras

Bibliografiacutea 50

Praacutectica No 3

Sistemas de combustible y combustioacuten 51

Figuras

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Suumltema de combustible gas natural 55 Figura 5 Compo nentes de un sistema de alimentacioacuten para

gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba ro tativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Panes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en linea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacute n A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten A C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacute n en linea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80

Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura n Figura 23 Figura 2J Figura 25 Figura 26 Figura 27 Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39 Figura 40 Figura 41 Figura 42

Figura 43 Figura 44 Figura 45 Figura 46 Figura 47 Figura 48

Tablas Tabla 1

Tabla2

Tabla 3

Tabla 4

Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5

Fases de admisioacute n y compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) ~ escape 47 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCf 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49

Ciclo de funcio namjento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49

Bibliogra fiacutea

Componentes de bomba ro tativa Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas Salida de combustible Corredera Bomba mecaacutenica Bomba rotativa con ges tioacuten electroacutenica D espiece de una bomba electroacute ruca Reglajes de inyeccioacuten Ajuste bomba electroacutenica Bomba axial Bomba radial Unidad UIS Funcionamiento de sistema urs Unidad UPS Common Rail C R Componente de inyeccioacuten elec troacutenica Esguema de inyeccioacuten electroacutenica 1-jetroruc

KE-J etronic L-Jetronic LH-J etroruc Mo no-J etronic Mo tronic MED 7 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos Filtro de combustible Admisioacuten aire Preftltro Filtro huacutemedo Filtro seco Silenciador

Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de gasolina ) etanol Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes usados Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos gue intervienen en la combustioacuten Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas de myecciacuteoacuten

81 82 83 84 84 85 85 86 87 87 89 90 90 91 92 95

96 99 99

100 100 101 101

102 111 111 11 2 112 113 113

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Praacutectica No 2

Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCI) 39

Figuras

Figura 1 Figura 2 Figura 3 FIgura 4 Figura 5

Fases de adnusioacuten r compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) y escape 47 DistribuClones del ciclo de operacioacuten de un MC 1 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49

Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49

Bibliogra fiacutea 50

Praacutectica No 3

Sistemas de combustible y combustioacuten 51

Figuras

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Sistema de combustible gas natural 55 Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para

gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diese con bomba rotativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Partes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten Al C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80

Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27

Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32

Figura 33 Figura 34 Figura 35

Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39

Figura 40 Figura 41 Figura 42

Figura 43 Figura 44

Figura 45 Figura 46

Figura 47 Figura 48

Tablas Tabla 1

Tabla 2

Tabla 3

Tabla 4

Componentes de bomba rotativa 81 Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas 82 Salida de combustible 83 Corredera 84 Bomba mecaacutenica 84 Bomba rotativa con gestioacuten electroacutenica 85 Despiece de una bomba electroacutenica 85 Reglajes de inyeccioacuten 86 Ijuste bomba electroacutenica 87 Bomba axial 87 Bomba radial 89 Unidad UIS 90 Funcionamiento de sis tema UIS 90 Unidad UPS 91 Common Rail CR 92 Componente de inyeccioacuten electroacutenica 95 Esquema de inyeccioacuten electroacutenica 96 l--jetronic 99 l-E-J etronic 99 L-Jetronic 100 LH-J etronic 100 Mono-J etronic 101 Motronic MEO 7 101 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos 102 Filtro de combustible 111 Admisioacuten aire 111 Preflltro 112 Filtro huacutemedo 112 Filtro seco 113 Silenciador 113

Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol 65 Algunas caracteristicas de los combustibles maacutes usados 66 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos que intervienen en la combustioacuten 69 Propiedades y datos caracteristicos de los sis temas de myeccioacuten

Bibliografiacutea 114

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Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

Figu ra 12 Figu ra 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo

Praacutectica No 7

Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175

Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

r Figura 12 Figura 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147

Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149

Praacutectica No 7

Fig u ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figu ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162

Bibliografiacutea

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Figura 5 Figura 6 Figura 7

Figura 8 Figura 9

O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201

Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4

Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9

Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13

Anexo 14 Anexo 15

Anexo 16 rnexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21

Anexos

Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de

combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de

Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345

Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para

rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante

largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor

que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176

Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162

Bibliografiacutea 177

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

en maacuteq u i nas automotrices 191

Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198

Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199

Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202

Siacutembolos de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15

Anexos

Glosario 207

Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275

Sistema de admisioacuten 283

Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301

Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363

Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369

Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373

Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379

Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381

Anexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22

Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389

El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413

INTRODUCCiOacuteN

El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo

Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor

Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como

8

MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial

En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte

En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos

ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9

8

MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial

En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte

En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos

ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9

M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA

Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPULSADAS

Objetivos

Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)

Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente

ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11

M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA

Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy

bustibles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una

empresa agricola1

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPU LSADAS

Objetivos

Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)

Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te

ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11

12

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina

La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema

El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull

servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento

d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull

Radiador d panal tipo 2Enganche

de Iros

Ruedas propulSOas

Soportebasculante mayores

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

1 3

12

bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total

El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento

d mando di~omejores que 1011 de tu ruect ma nptdez f meno ruido que l cadena bull

Radiadolt de panol tipo 2

Enganche dellH

Ruedos opulsor

Soportebasculanl mayor

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

13

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 1 5

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 15

16

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible

(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

~ Energiacutea mecaacutenica

---------------------Embrague Acoplar - desacoplar

~

--+

Escape Monoacutexido CO

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

Polea Acoplar

---+ I Maacutequinas estacionarias

~~ bull Sistema I Lshy Subsistema

Mecanismos

Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera

iexcl

~I+-

~ Eje motriz

- Diferencial Reduccioacuten final

-+1 Rueda trasera

iexcl--------_-

lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi

Controles

Fuente de potencia

Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico

tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten

- Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)

Enganche de tres puntos

middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

17

16

bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

(Energiacutea qu iacutemica)

iexcl Energiacutea mecaacutenica

~-------------

Escape Monoacutexido ca

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas

estacionarias

---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera 1shy

Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final

--1 Rueda trasera

iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

i I t

Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas

i +

ir--~---

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos

~~ SistemaI Lshy Subsistema

Mecanismos

I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

middot Salidas para botellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Controles

Fuente de potencia

Operario

17

______ _

18

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor

Tn

NI[l shy

D Energia perdida

Transfcrmad or Tn

NI

D Energia perdida

Operador Tn [J D Energa percida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

Informacioacuten general

Marca _ _ _ ______

Modelo ______ ___

Tipo _________

Nuacutemero de erie ____ _ _

Trocha etaacutendar de las ruedas

Delantera Trasera

Radio de giro _______

Altura total _____

Luz vertical (despeje) ___

Peso de embargue

Peso con lastre _____

Peso in lastre ___

Peso adelante _______

Peso atraacutes _____

Longitud total _______

Precio ____ _ _ _

Distribuidor

OPELN

iexclMANTENIMIENTO

Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05

I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu

~ son costosas

1

PATINAJE DE RUEDAS

UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten

PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible

PATINAJE EXCESIVO

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda

SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca

Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo

~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a

tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______

D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima

rpm

con lastre)

rpm tdf

19

- Mavor conlumo dt combustible

~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia

PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor

Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble

Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor

Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

18

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas

Informacioacuten general

Marca ___ _ _____ _

Modelo ___ _ _ ____

Tipo __________

Nuacutemero de serie ______

Trocha esraacutendar de las ruedas

Delantera ______ Trasera

Radio de giro _ ______

Alrura roral _____

Luz vertical (despeje) ____

Peso de embarque _ _

Peso con lastre

Peso sin lastre

Peso adelante

Peso atraacutes

Longirud tora l _______

P recio _______

Distribuidor

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm

Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____

Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)

lJ Rereiexcltor

Tn

Nt

D Energia perdida

Transformador Tn

Nt

D Energia perdida

Tn EtJ=o D Energa perdida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

OPERACiOacuteN1 1

MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS

C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos

IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes

L-- son (ostous

Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten

PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible

PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de

combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia

PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor

Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~

- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda

MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca

Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor

Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos

- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo

~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

19

-------

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha

(N shy kg) kmh

Motor Marca Tipo ____ _ _

Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _

Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____

Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______

Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _

Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____

N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _

Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________

Inrervalo de cambio __________ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________

- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________

- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

20 21

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo

(N shy kg) kmh

Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _

N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _

rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _

Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _

Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____

N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____

Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _

- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______

- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

2 1 20

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA

Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____

Intervalo de cambio ________

Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___

Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______

Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _

Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______

Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________

22

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __

- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___

Seleccioacuten de cada una _____

Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _

Direccioacuten Tipo ___ _ ___

Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _

Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____

Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________

23

____ _

bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA

Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _

- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _

- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______

Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _

Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___

NLG I API ____ otra _ ______

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _

Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________

Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _

Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _

Direccioacuten Tipo _ ______

Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________

Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______

Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _

23 22

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico ________ _

Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___

Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____

Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _

Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________

Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn

Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______

Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________

Lastre maacuteximo ___________________ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _

Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _

2524

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico _____ ____

Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______

Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___

Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______

tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________

Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______

Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____

Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____

Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________

Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______

Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________

Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________

2524

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA

E quipos o elemento~ opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______

Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____

Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____

Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas

cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n

bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

qUina

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

pos icioacuten neutra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)

debe estar en la maacutequina

bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar el volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero

abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de

los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten

bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

u-actor puede voltearse

bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y

material in fl amable

bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

en tila do

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)

mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca

se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para el u-actorista

bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

27

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Equipos deg elementos opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____

Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____

Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____

Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas

cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten

bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

quma

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

p OSicioacuten neu tra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)

debe es tar en la maacutequina

bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar e volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero

abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de

los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n

bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

tractor puede voltearse

bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable

bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

ventilado

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para e tractorista

bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma

bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor

bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura

bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos

bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos

queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana

bull Queacute puede o no hace r el trac tor

bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor

bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es

decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente

bull Registros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)

bull Tarjeta maestra

bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y otros

bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de

archivo final

A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s

28 29

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el

implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma

bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor

bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura

bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos

bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~

queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana

bull Q ueacute puede o no hacer el tractor

bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor

bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es

decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente

bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)

bull Tarjeta maes tra

bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros

bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final

A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy

tes

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- -

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles

desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico

Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

I Caudal maacuteximo 51 8 1min

I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para

destra be automaacutetico I

I Direccioacuten Hidrostaacutetica

I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Neumaacuteticos standard 4x4

4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo)

Largo maacuteximo (con contrapesos)

2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distanc ia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combustible 180 litros

Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros - shy

Motor

MarcaModelo Valtra 620 D

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6600 cm J

Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de poten cia

Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -

I

I

Fuente Valmer

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola

Valtra Motor

MarcaModelo Valtra 620 O

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6 600 cm3

Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de potencia

Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy

Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor

Sistema hidraacuteulico

Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

Caudal maacuteximo 518 Imin

Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para

destrabe automaacutetico

Direccioacuten Hidrostaacutetica

Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distancia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combust ible 180 litros

Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros shy - -

Fuente Valmet

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

--1

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto

bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten

bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en

Especificaciones~ o Tractor 8320 OT

iexclVI OLOr

Marca John Oeere

Modelo 6081H

Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (1 93)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215160

Nuacutemero de cilindros 6

Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129

Cilindrada (litros) middot 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacuteximo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)

198

Transm isioacuten

Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga

Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica

Cantidad de marchas (avance y retroceso )

middot 164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionam iento Electrohidraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000

32 33

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

I -iexcl

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico

bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto

bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten

bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras

Especificaci ones

Modelo Tracto r 8320 DT

Motor

Marca John Deere

Modelo 608 1H

Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque

de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (193)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160

Nuacutemero de cil ind ros 6 j

bull PRAacuteCTICA No 1

Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129

Cili ndrada (litros) 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacutex imo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )

198

Tra nsmisioacuten

Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga

Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica

Cantidad de marchas (avance y retroceso)

164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionamiento El ectroh idraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000

32 33

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200

a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga

aceite

Accionamiento Electrohidraacuteul ico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea I1II1IN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

l I=rpnnc -~-

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

I

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opcionales 48080R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea IIIIIIN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electroh id raacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

Frenos

----------~~

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opciona les 480 80R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

--- -------

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA

- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

l Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha dela ntera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235

Trocha trasera variable 1 Si

IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134

Peso de embarque (kg) 9548 1

Il Puesto de comando

Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces

I pantalla digital y monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del Si

asiento

Asiento de acompantildeante Si

i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

f uente John Deere

36

bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy

cativos No 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de

Colombia 105 p

Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia

100 p

Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87

p

___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo

agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p

_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p

__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

sidad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas

Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p

37

- -- --

bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1

LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha delantera variable Si

Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235

ITrocha trasera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134

II Peso de embarque (kg) 9548 I

Puesto de comando I

i I Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del 1

Siasiento

I Asiento de acompantildeante Si I

I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto

I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

Fuente John Deere

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bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy

cativos N o 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de

Colombia 105 p

Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~

generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia

100 p

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy

librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87

p

_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo

agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p

___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p

__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

~idad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas

Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p

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bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy

na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p

_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de

maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p

Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)

Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)

bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas

bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales

bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA

1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p

_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de

maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p

Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)

Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)

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bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y

potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas

bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s

bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados

seguacuten sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo

bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape

bull O rden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Relacioacuten de compresioacuten

bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten

bull Velocidad del pistoacute n (m s)

bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte

Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter

Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma

Concretando resulta

Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste

40 41

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy

lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo

bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Orden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Reacioacuten de compresioacuten

bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten

bull Velocidad del pistoacuten (m i s)

bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe

Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter

Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma

Concretando resulta

Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor

desgas te

~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy

nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME

40 41

bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten

) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes

por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt

bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP

bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt

bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)

bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms

en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de

9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un

tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia

bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un

arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que

libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten

kW -h $a b

kW-h

kg c d de rendimiento teacutermico kw -h

bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten

bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio

del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina

iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

42 43

bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten

y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque

bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)

bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)

bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia

bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten

a kW -h $b

kW-h

kgc d de rendimiento teacutermico kw-h

bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~

bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio

del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

42 43

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA

bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura

constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC

bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un

motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado

bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW

La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora

bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96

bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy

sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz

bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los

siguientes da tos

44

bull PRAacuteCTICA No 2

mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)

800 65 1 37

1000 50 185

1400 37 26 7

1300 30 336

2000 23 363

2300 60 15 0

Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1

Nota use p re feriblemente las unidades del SI

45

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura

constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del

radiador es taacute a 60 OC

bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un

motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ

kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en

lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el

aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado

lo absorbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la

rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del

90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la

bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado

Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV

La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene

un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en

bull litros por hora

Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de

traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de

brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad

de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las

perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del

10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de

profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una

rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en

el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a

la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el

patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de

transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96

bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy

sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800

rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las

velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy

sioacuten en el eje motriz

bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los

siguientes datos

bull PRAacuteCTICA No 2

flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )

800 65

1 00 0 50

1 400 3 7

1800 30

2000 28

2300 60

1 middot0 7J

18 5

267

336

363

150

Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial

de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s

bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se

usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la

eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de

1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1

Nota use preferiblemente las unidades del SI

44 45

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2

Distribucioacuten con reglaje teorico

DuraciOacuten de la aspiracioacuten

PMS

Distribuci6n con reglaje teoacuterico

PM

Dlstr1buclon con reglale teorlco

DuraciOacuten de la compresioacuten

PMS

PI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel

Dlstribuci6n con reglaje te6rico

Duraci6n del escape

~(~ ~ + ~~ I ~

PM I

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2

DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko

Duracioacuten de la uplracloo

PMS

P MI

Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco

Duracioacuten d l comp tOn

PMS

PNI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Duracioacuten del escape

~(~r~ ~ I ~

I P 11 1

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Explo sioacuten y ex pansi on

P I

Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten

OistrillJcion Clll

reglaje correcjdo

Dura clon de 1 Aspirollcloacuten

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

l)[J=0l [J

Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e

NT 30

Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global

mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

E ~pl os ioacute n y expans ioacuten

Diagrama del reglaje teoacuterico de la

distribucioacuten

DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido

PM S

avance apeUJ)a admisioacuten _ ~

1) )

1 (jI ~- J-~Y

Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

[)~CJ=UD D D

Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e

NT 30

Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal

mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)

O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14

bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos

ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S

~(LSiquestS-3l~ 51

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia

_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_____2004 Po tencia en tractores y motores (MCI) Medellin Univershysidad lacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)

Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible

ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14

bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy

bustibles alternativos

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S

~( l S 2S-3l ct 51

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con

el sistema de combustible

bull Parres del sistem a

bull Posicioacuten de las mismas

bull Funcionamiento

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull ivluacuteltiple admisioacuten

Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel

Flo tador Aguja Pozo Conductos

Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de relanti

V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite

Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes

pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador

bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los

motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy

cioacuten de compresioacuten E xplique

bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy

dad motor seguacuten carga Explique

bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes

maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre

uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy

cla que un motor de gasolin a normalmente requiere

53

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible

bull Partes de sistema

bull Posicioacuten de las mismas

bull F uncionamien too

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull Muacuteltiple admisioacuten

Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador

bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique

bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique

bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere

53

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

J

Oacute

1 ii

-

LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

-~~-I ~ - fM1AACA CE

r~10~S0lE

j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE

TANOUE OE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANCIN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

~-

ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf

CambustJble Ltql6o

~- In1riquest ~Clti

TANQUE OE COMBUSTIBLE r

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

-shy

55

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

3

1 I I J ~1t=-~----

U ~= LJ I=

1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten

Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

r~NOUE OE

FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANClN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

v_

5101 CUltlt del ~oIOf

I I I I I I

CGmbuuble LtQukto

--+ EoK---r C5~ l ~

rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

55

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral

F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados

1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuen te John D eere

56

1I

bull PRAacuteCTICA No 3

Cerrado Abierto Cdo Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuen te John D eere

6

)Ji ~ 3

Jj ~2 1

middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10

middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~

9 12

1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~

2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del

~ire (abierto )

1 Aire 2 (obustible

7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible

lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston

2

313~

6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador

2

3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible

11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur

3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire

9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro

13 Tapo de vaciado d l uj

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural

A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados

1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuente John Deere

56

~I

bull PRAacuteCTICA No 3

1

Cerrldo Abierto Cerrado Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuente John Deere

6 middot

I~IS 3 o I = 2I )~

1

gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v

9 12

1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible

2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del

iacuter-e (abierto)

1 Aire 2 Combutible

1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e

partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston

2

bull 001

6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador

2

l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble

11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal

3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr

g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro

13 Tpoacute dciado de l caja

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3

2 3 2

9

s

3~

Figura 9 Tipos de carburador

Fuente John D eere

19

-A -B

~ shyJ ~

A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector

Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

59 58

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3

2

9

bull

19

-A -B

~~ -~~ ~

5

A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador

B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector

Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

Fuente John Deere

58 59

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

inyector

vaacutelvula cheque

lumbrera descarga

~ orifici o descarga

- pis tonc i 110

i~resorte

empu j ado r

leva

a princi pio func ion am ien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente John Deere

TORNIUORESORTE DE AJUSTE

r~-~ PUNTA DE ROCIADO

VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE

RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA

Figu ra 1 2 Partes de un inyector

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

in yector

vaacutelvula c heque

lumbrera descarga

~ or i fic io descarga

- pis tonci 110

i -JL-- resorte

empuj ador

leva

a princi pio func ionamien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente Ioho Deere

TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE

rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO

VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf

ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA

Figura 12 Partes de un inyector

Fuente Ioho Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA

- gtuuml

Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy

dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n

Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de po tencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Cona tos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados

Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural

que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano

La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~ iJJJ

Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy

diciones de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten

Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con

combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de potencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Conatos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C

4H

II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano

) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados

Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano

La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA

Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina

Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)

bull O ctanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible

bull Menor contalllIacutenacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en frio

bull Suministro de aire caliente

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n

bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible

Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla

kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6

100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966

--TeQI I

() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina

Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)

bull Octanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combustible

bull Menor contaminacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en friacuteo

bull Suministro de aire calien te

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten

bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible

Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla

kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25

0786 027 036 0814 028 2980

50 80

0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI

() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico

7759

Jshy25

~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_

Alcohol 5082

Diesel atto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

66

bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shy

i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy

50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten airemiddot combuatlble

Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16

67

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22

7759

-+25

5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente

Alcohol 5082

Diesel Otto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

66

bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shyiexcl 80shy ~ 9IiW

~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810

I~I

bull JIi 40shy 1J448i 30shy

20shyI ~J I

10shy 2724

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten aire - combustible

Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16

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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

100shy

90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl

i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aireltombustible

Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on

La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es

En Peso En Volumen

231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02 por 38 pie 1 N

1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

100shy

90shy

i 80shy9 70shy

c

= iexcl 40shymiddotu c 30-

~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aire-combustible

Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son

La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

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bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es

En Peso En Volumen

231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina C H (octano)R I 8

Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH

2 s

Combustioacuten de gasolina

C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2

Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene

_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

70

bull PRAacuteCTICA No 3

bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute

CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O Octano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

71

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH

Combustioacuten de gasolina

H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2

Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene

~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

70

bull PRAacuteCTICA No 3

LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute

CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O O ctano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se

prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)

bull Sobreca rga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415Gravedad API =-- -1315

9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras

Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

72 73

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)

bull Sobrecarga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068

L g L 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415 Gravedad API =- _ -1315 9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras

Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire

bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y airo

bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes

bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s

Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco

Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta

e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire

bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y alto

bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes

bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses

Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco

Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora

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Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2

no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4

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Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra

1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyector (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4

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Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas

de inyeccioacuten Diesel

Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia

inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro

( Em (kW) MV

Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70

Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75

18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200

N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente

e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior

UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales

bull PRAacuteCTICA No 3

Bombas de inyeccioacuten

Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo

Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea

Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el

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Page 7: Agrícola, en la cual ha de Mecanización MÁQUINAS

Praacutectica No 2

Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCI) 39

Figuras

Figura 1 Figura 2 Figura 3 FIgura 4 Figura 5

Fases de adnusioacuten r compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) y escape 47 DistribuClones del ciclo de operacioacuten de un MC 1 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49

Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49

Bibliogra fiacutea 50

Praacutectica No 3

Sistemas de combustible y combustioacuten 51

Figuras

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Sistema de combustible gas natural 55 Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para

gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diese con bomba rotativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Partes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten Al C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80

Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27

Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32

Figura 33 Figura 34 Figura 35

Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39

Figura 40 Figura 41 Figura 42

Figura 43 Figura 44

Figura 45 Figura 46

Figura 47 Figura 48

Tablas Tabla 1

Tabla 2

Tabla 3

Tabla 4

Componentes de bomba rotativa 81 Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas 82 Salida de combustible 83 Corredera 84 Bomba mecaacutenica 84 Bomba rotativa con gestioacuten electroacutenica 85 Despiece de una bomba electroacutenica 85 Reglajes de inyeccioacuten 86 Ijuste bomba electroacutenica 87 Bomba axial 87 Bomba radial 89 Unidad UIS 90 Funcionamiento de sis tema UIS 90 Unidad UPS 91 Common Rail CR 92 Componente de inyeccioacuten electroacutenica 95 Esquema de inyeccioacuten electroacutenica 96 l--jetronic 99 l-E-J etronic 99 L-Jetronic 100 LH-J etronic 100 Mono-J etronic 101 Motronic MEO 7 101 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos 102 Filtro de combustible 111 Admisioacuten aire 111 Preflltro 112 Filtro huacutemedo 112 Filtro seco 113 Silenciador 113

Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol 65 Algunas caracteristicas de los combustibles maacutes usados 66 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos que intervienen en la combustioacuten 69 Propiedades y datos caracteristicos de los sis temas de myeccioacuten

Bibliografiacutea 114

149

Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

Figu ra 12 Figu ra 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo

Praacutectica No 7

Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175

Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

r Figura 12 Figura 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147

Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149

Praacutectica No 7

Fig u ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figu ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162

Bibliografiacutea

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Figura 5 Figura 6 Figura 7

Figura 8 Figura 9

O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201

Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4

Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9

Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13

Anexo 14 Anexo 15

Anexo 16 rnexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21

Anexos

Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de

combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de

Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345

Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para

rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante

largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor

que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176

Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162

Bibliografiacutea 177

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

en maacuteq u i nas automotrices 191

Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198

Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199

Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202

Siacutembolos de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15

Anexos

Glosario 207

Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275

Sistema de admisioacuten 283

Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301

Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363

Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369

Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373

Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379

Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381

Anexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22

Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389

El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413

INTRODUCCiOacuteN

El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo

Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor

Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como

8

MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial

En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte

En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos

ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9

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MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial

En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte

En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos

ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9

M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA

Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPULSADAS

Objetivos

Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)

Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente

ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11

M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA

Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy

bustibles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una

empresa agricola1

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPU LSADAS

Objetivos

Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)

Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te

ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11

12

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina

La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema

El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull

servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento

d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull

Radiador d panal tipo 2Enganche

de Iros

Ruedas propulSOas

Soportebasculante mayores

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

1 3

12

bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total

El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento

d mando di~omejores que 1011 de tu ruect ma nptdez f meno ruido que l cadena bull

Radiadolt de panol tipo 2

Enganche dellH

Ruedos opulsor

Soportebasculanl mayor

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

13

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 1 5

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 15

16

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible

(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

~ Energiacutea mecaacutenica

---------------------Embrague Acoplar - desacoplar

~

--+

Escape Monoacutexido CO

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

Polea Acoplar

---+ I Maacutequinas estacionarias

~~ bull Sistema I Lshy Subsistema

Mecanismos

Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera

iexcl

~I+-

~ Eje motriz

- Diferencial Reduccioacuten final

-+1 Rueda trasera

iexcl--------_-

lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi

Controles

Fuente de potencia

Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico

tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten

- Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)

Enganche de tres puntos

middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

17

16

bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

(Energiacutea qu iacutemica)

iexcl Energiacutea mecaacutenica

~-------------

Escape Monoacutexido ca

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas

estacionarias

---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera 1shy

Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final

--1 Rueda trasera

iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

i I t

Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas

i +

ir--~---

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos

~~ SistemaI Lshy Subsistema

Mecanismos

I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

middot Salidas para botellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Controles

Fuente de potencia

Operario

17

______ _

18

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor

Tn

NI[l shy

D Energia perdida

Transfcrmad or Tn

NI

D Energia perdida

Operador Tn [J D Energa percida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

Informacioacuten general

Marca _ _ _ ______

Modelo ______ ___

Tipo _________

Nuacutemero de erie ____ _ _

Trocha etaacutendar de las ruedas

Delantera Trasera

Radio de giro _______

Altura total _____

Luz vertical (despeje) ___

Peso de embargue

Peso con lastre _____

Peso in lastre ___

Peso adelante _______

Peso atraacutes _____

Longitud total _______

Precio ____ _ _ _

Distribuidor

OPELN

iexclMANTENIMIENTO

Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05

I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu

~ son costosas

1

PATINAJE DE RUEDAS

UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten

PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible

PATINAJE EXCESIVO

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda

SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca

Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo

~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a

tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______

D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima

rpm

con lastre)

rpm tdf

19

- Mavor conlumo dt combustible

~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia

PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor

Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble

Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor

Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

18

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas

Informacioacuten general

Marca ___ _ _____ _

Modelo ___ _ _ ____

Tipo __________

Nuacutemero de serie ______

Trocha esraacutendar de las ruedas

Delantera ______ Trasera

Radio de giro _ ______

Alrura roral _____

Luz vertical (despeje) ____

Peso de embarque _ _

Peso con lastre

Peso sin lastre

Peso adelante

Peso atraacutes

Longirud tora l _______

P recio _______

Distribuidor

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm

Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____

Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)

lJ Rereiexcltor

Tn

Nt

D Energia perdida

Transformador Tn

Nt

D Energia perdida

Tn EtJ=o D Energa perdida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

OPERACiOacuteN1 1

MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS

C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos

IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes

L-- son (ostous

Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten

PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible

PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de

combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia

PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor

Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~

- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda

MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca

Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor

Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos

- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo

~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

19

-------

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha

(N shy kg) kmh

Motor Marca Tipo ____ _ _

Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _

Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____

Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______

Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _

Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____

N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _

Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________

Inrervalo de cambio __________ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________

- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________

- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

20 21

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo

(N shy kg) kmh

Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _

N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _

rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _

Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _

Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____

N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____

Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _

- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______

- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

2 1 20

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA

Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____

Intervalo de cambio ________

Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___

Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______

Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _

Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______

Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________

22

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __

- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___

Seleccioacuten de cada una _____

Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _

Direccioacuten Tipo ___ _ ___

Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _

Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____

Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________

23

____ _

bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA

Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _

- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _

- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______

Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _

Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___

NLG I API ____ otra _ ______

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _

Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________

Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _

Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _

Direccioacuten Tipo _ ______

Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________

Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______

Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _

23 22

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico ________ _

Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___

Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____

Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _

Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________

Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn

Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______

Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________

Lastre maacuteximo ___________________ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _

Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _

2524

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico _____ ____

Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______

Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___

Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______

tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________

Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______

Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____

Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____

Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________

Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______

Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________

Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA

E quipos o elemento~ opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______

Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____

Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____

Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas

cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n

bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

qUina

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

pos icioacuten neutra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)

debe estar en la maacutequina

bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar el volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero

abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de

los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten

bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

u-actor puede voltearse

bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y

material in fl amable

bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

en tila do

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)

mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca

se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para el u-actorista

bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Equipos deg elementos opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____

Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____

Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____

Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas

cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten

bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

quma

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

p OSicioacuten neu tra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)

debe es tar en la maacutequina

bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar e volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero

abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de

los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n

bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

tractor puede voltearse

bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable

bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

ventilado

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para e tractorista

bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma

bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor

bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura

bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos

bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos

queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana

bull Queacute puede o no hace r el trac tor

bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor

bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es

decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente

bull Registros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)

bull Tarjeta maestra

bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y otros

bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de

archivo final

A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s

28 29

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el

implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma

bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor

bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura

bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos

bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~

queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana

bull Q ueacute puede o no hacer el tractor

bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor

bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es

decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente

bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)

bull Tarjeta maes tra

bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros

bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final

A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy

tes

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- -

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles

desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico

Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

I Caudal maacuteximo 51 8 1min

I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para

destra be automaacutetico I

I Direccioacuten Hidrostaacutetica

I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Neumaacuteticos standard 4x4

4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo)

Largo maacuteximo (con contrapesos)

2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distanc ia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combustible 180 litros

Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros - shy

Motor

MarcaModelo Valtra 620 D

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6600 cm J

Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de poten cia

Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -

I

I

Fuente Valmer

30 31

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola

Valtra Motor

MarcaModelo Valtra 620 O

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6 600 cm3

Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de potencia

Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy

Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor

Sistema hidraacuteulico

Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

Caudal maacuteximo 518 Imin

Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para

destrabe automaacutetico

Direccioacuten Hidrostaacutetica

Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distancia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combust ible 180 litros

Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros shy - -

Fuente Valmet

30 31

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

--1

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto

bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten

bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en

Especificaciones~ o Tractor 8320 OT

iexclVI OLOr

Marca John Oeere

Modelo 6081H

Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (1 93)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215160

Nuacutemero de cilindros 6

Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129

Cilindrada (litros) middot 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacuteximo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)

198

Transm isioacuten

Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga

Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica

Cantidad de marchas (avance y retroceso )

middot 164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionam iento Electrohidraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000

32 33

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

I -iexcl

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico

bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto

bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten

bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras

Especificaci ones

Modelo Tracto r 8320 DT

Motor

Marca John Deere

Modelo 608 1H

Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque

de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (193)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160

Nuacutemero de cil ind ros 6 j

bull PRAacuteCTICA No 1

Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129

Cili ndrada (litros) 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacutex imo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )

198

Tra nsmisioacuten

Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga

Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica

Cantidad de marchas (avance y retroceso)

164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionamiento El ectroh idraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000

32 33

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200

a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga

aceite

Accionamiento Electrohidraacuteul ico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea I1II1IN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

l I=rpnnc -~-

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

I

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opcionales 48080R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea IIIIIIN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electroh id raacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

Frenos

----------~~

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opciona les 480 80R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

--- -------

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA

- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

l Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha dela ntera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235

Trocha trasera variable 1 Si

IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134

Peso de embarque (kg) 9548 1

Il Puesto de comando

Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces

I pantalla digital y monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del Si

asiento

Asiento de acompantildeante Si

i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

f uente John Deere

36

bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy

cativos No 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de

Colombia 105 p

Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia

100 p

Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87

p

___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo

agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p

_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p

__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

sidad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas

Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p

37

- -- --

bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1

LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha delantera variable Si

Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235

ITrocha trasera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134

II Peso de embarque (kg) 9548 I

Puesto de comando I

i I Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del 1

Siasiento

I Asiento de acompantildeante Si I

I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto

I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

Fuente John Deere

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bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy

cativos N o 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de

Colombia 105 p

Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~

generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia

100 p

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy

librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87

p

_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo

agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p

___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p

__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

~idad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas

Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p

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bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy

na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p

_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de

maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p

Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)

Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)

bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas

bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales

bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA

1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p

_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de

maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p

Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)

Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)

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bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y

potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas

bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s

bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados

seguacuten sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo

bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape

bull O rden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Relacioacuten de compresioacuten

bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten

bull Velocidad del pistoacute n (m s)

bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte

Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter

Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma

Concretando resulta

Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste

40 41

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy

lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo

bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Orden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Reacioacuten de compresioacuten

bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten

bull Velocidad del pistoacuten (m i s)

bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe

Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter

Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma

Concretando resulta

Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor

desgas te

~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy

nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME

40 41

bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten

) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes

por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt

bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP

bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt

bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)

bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms

en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de

9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un

tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia

bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un

arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que

libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten

kW -h $a b

kW-h

kg c d de rendimiento teacutermico kw -h

bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten

bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio

del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina

iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

42 43

bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten

y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque

bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)

bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)

bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia

bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten

a kW -h $b

kW-h

kgc d de rendimiento teacutermico kw-h

bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~

bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio

del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

42 43

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA

bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura

constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC

bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un

motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado

bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW

La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora

bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96

bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy

sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz

bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los

siguientes da tos

44

bull PRAacuteCTICA No 2

mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)

800 65 1 37

1000 50 185

1400 37 26 7

1300 30 336

2000 23 363

2300 60 15 0

Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1

Nota use p re feriblemente las unidades del SI

45

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura

constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del

radiador es taacute a 60 OC

bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un

motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ

kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en

lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el

aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado

lo absorbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la

rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del

90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la

bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado

Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV

La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene

un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en

bull litros por hora

Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de

traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de

brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad

de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las

perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del

10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de

profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una

rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en

el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a

la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el

patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de

transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96

bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy

sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800

rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las

velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy

sioacuten en el eje motriz

bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los

siguientes datos

bull PRAacuteCTICA No 2

flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )

800 65

1 00 0 50

1 400 3 7

1800 30

2000 28

2300 60

1 middot0 7J

18 5

267

336

363

150

Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial

de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s

bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se

usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la

eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de

1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1

Nota use preferiblemente las unidades del SI

44 45

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2

Distribucioacuten con reglaje teorico

DuraciOacuten de la aspiracioacuten

PMS

Distribuci6n con reglaje teoacuterico

PM

Dlstr1buclon con reglale teorlco

DuraciOacuten de la compresioacuten

PMS

PI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel

Dlstribuci6n con reglaje te6rico

Duraci6n del escape

~(~ ~ + ~~ I ~

PM I

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2

DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko

Duracioacuten de la uplracloo

PMS

P MI

Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco

Duracioacuten d l comp tOn

PMS

PNI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Duracioacuten del escape

~(~r~ ~ I ~

I P 11 1

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Explo sioacuten y ex pansi on

P I

Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten

OistrillJcion Clll

reglaje correcjdo

Dura clon de 1 Aspirollcloacuten

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

l)[J=0l [J

Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e

NT 30

Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global

mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

E ~pl os ioacute n y expans ioacuten

Diagrama del reglaje teoacuterico de la

distribucioacuten

DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido

PM S

avance apeUJ)a admisioacuten _ ~

1) )

1 (jI ~- J-~Y

Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

[)~CJ=UD D D

Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e

NT 30

Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal

mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)

O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14

bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos

ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S

~(LSiquestS-3l~ 51

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia

_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_____2004 Po tencia en tractores y motores (MCI) Medellin Univershysidad lacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)

Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible

ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14

bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy

bustibles alternativos

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S

~( l S 2S-3l ct 51

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con

el sistema de combustible

bull Parres del sistem a

bull Posicioacuten de las mismas

bull Funcionamiento

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull ivluacuteltiple admisioacuten

Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel

Flo tador Aguja Pozo Conductos

Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de relanti

V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite

Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes

pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador

bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los

motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy

cioacuten de compresioacuten E xplique

bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy

dad motor seguacuten carga Explique

bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes

maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre

uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy

cla que un motor de gasolin a normalmente requiere

53

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible

bull Partes de sistema

bull Posicioacuten de las mismas

bull F uncionamien too

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull Muacuteltiple admisioacuten

Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador

bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique

bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique

bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere

53

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

J

Oacute

1 ii

-

LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

-~~-I ~ - fM1AACA CE

r~10~S0lE

j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE

TANOUE OE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANCIN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

~-

ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf

CambustJble Ltql6o

~- In1riquest ~Clti

TANQUE OE COMBUSTIBLE r

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

-shy

55

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

3

1 I I J ~1t=-~----

U ~= LJ I=

1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten

Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

r~NOUE OE

FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANClN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

v_

5101 CUltlt del ~oIOf

I I I I I I

CGmbuuble LtQukto

--+ EoK---r C5~ l ~

rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

55

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral

F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados

1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuen te John D eere

56

1I

bull PRAacuteCTICA No 3

Cerrado Abierto Cdo Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuen te John D eere

6

)Ji ~ 3

Jj ~2 1

middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10

middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~

9 12

1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~

2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del

~ire (abierto )

1 Aire 2 (obustible

7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible

lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston

2

313~

6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador

2

3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible

11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur

3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire

9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro

13 Tapo de vaciado d l uj

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural

A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados

1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuente John Deere

56

~I

bull PRAacuteCTICA No 3

1

Cerrldo Abierto Cerrado Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuente John Deere

6 middot

I~IS 3 o I = 2I )~

1

gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v

9 12

1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible

2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del

iacuter-e (abierto)

1 Aire 2 Combutible

1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e

partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston

2

bull 001

6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador

2

l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble

11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal

3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr

g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro

13 Tpoacute dciado de l caja

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3

2 3 2

9

s

3~

Figura 9 Tipos de carburador

Fuente John D eere

19

-A -B

~ shyJ ~

A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector

Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

59 58

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3

2

9

bull

19

-A -B

~~ -~~ ~

5

A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador

B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector

Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

Fuente John Deere

58 59

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

inyector

vaacutelvula cheque

lumbrera descarga

~ orifici o descarga

- pis tonc i 110

i~resorte

empu j ado r

leva

a princi pio func ion am ien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente John Deere

TORNIUORESORTE DE AJUSTE

r~-~ PUNTA DE ROCIADO

VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE

RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA

Figu ra 1 2 Partes de un inyector

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

in yector

vaacutelvula c heque

lumbrera descarga

~ or i fic io descarga

- pis tonci 110

i -JL-- resorte

empuj ador

leva

a princi pio func ionamien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente Ioho Deere

TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE

rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO

VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf

ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA

Figura 12 Partes de un inyector

Fuente Ioho Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA

- gtuuml

Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy

dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n

Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de po tencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Cona tos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados

Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural

que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano

La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~ iJJJ

Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy

diciones de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten

Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con

combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de potencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Conatos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C

4H

II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano

) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados

Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano

La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA

Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina

Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)

bull O ctanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible

bull Menor contalllIacutenacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en frio

bull Suministro de aire caliente

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n

bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible

Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla

kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6

100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966

--TeQI I

() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina

Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)

bull Octanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combustible

bull Menor contaminacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en friacuteo

bull Suministro de aire calien te

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten

bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible

Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla

kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25

0786 027 036 0814 028 2980

50 80

0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI

() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

65 64

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico

7759

Jshy25

~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_

Alcohol 5082

Diesel atto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

66

bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shy

i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy

50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten airemiddot combuatlble

Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22

7759

-+25

5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente

Alcohol 5082

Diesel Otto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

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bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shyiexcl 80shy ~ 9IiW

~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810

I~I

bull JIi 40shy 1J448i 30shy

20shyI ~J I

10shy 2724

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten aire - combustible

Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16

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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

100shy

90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl

i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aireltombustible

Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on

La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es

En Peso En Volumen

231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02 por 38 pie 1 N

1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es

68 69

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

100shy

90shy

i 80shy9 70shy

c

= iexcl 40shymiddotu c 30-

~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aire-combustible

Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son

La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

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bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es

En Peso En Volumen

231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina C H (octano)R I 8

Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH

2 s

Combustioacuten de gasolina

C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2

Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene

_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

70

bull PRAacuteCTICA No 3

bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute

CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O Octano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

71

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH

Combustioacuten de gasolina

H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2

Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene

~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

70

bull PRAacuteCTICA No 3

LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute

CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O O ctano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se

prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)

bull Sobreca rga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415Gravedad API =-- -1315

9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras

Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)

bull Sobrecarga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068

L g L 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415 Gravedad API =- _ -1315 9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras

Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire

bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y airo

bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes

bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s

Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco

Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta

e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire

bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y alto

bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes

bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses

Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco

Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2

no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4

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Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra

1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyector (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas

de inyeccioacuten Diesel

Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia

inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro

( Em (kW) MV

Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70

Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75

18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200

N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente

e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior

UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales

bull PRAacuteCTICA No 3

Bombas de inyeccioacuten

Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo

Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea

Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el

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Page 8: Agrícola, en la cual ha de Mecanización MÁQUINAS

149

Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

Figu ra 12 Figu ra 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo

Praacutectica No 7

Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175

Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

r Figura 12 Figura 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147

Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149

Praacutectica No 7

Fig u ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figu ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162

Bibliografiacutea

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Figura 5 Figura 6 Figura 7

Figura 8 Figura 9

O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201

Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4

Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9

Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13

Anexo 14 Anexo 15

Anexo 16 rnexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21

Anexos

Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de

combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de

Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345

Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para

rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante

largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor

que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176

Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162

Bibliografiacutea 177

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

en maacuteq u i nas automotrices 191

Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198

Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199

Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202

Siacutembolos de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15

Anexos

Glosario 207

Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275

Sistema de admisioacuten 283

Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301

Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363

Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369

Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373

Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379

Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381

Anexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22

Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389

El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413

INTRODUCCiOacuteN

El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo

Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor

Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como

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MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial

En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte

En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos

ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9

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MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial

En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte

En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos

ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9

M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA

Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPULSADAS

Objetivos

Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)

Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente

ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11

M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA

Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy

bustibles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una

empresa agricola1

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPU LSADAS

Objetivos

Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)

Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te

ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11

12

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina

La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema

El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull

servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento

d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull

Radiador d panal tipo 2Enganche

de Iros

Ruedas propulSOas

Soportebasculante mayores

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

1 3

12

bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total

El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento

d mando di~omejores que 1011 de tu ruect ma nptdez f meno ruido que l cadena bull

Radiadolt de panol tipo 2

Enganche dellH

Ruedos opulsor

Soportebasculanl mayor

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

13

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 1 5

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 15

16

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible

(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

~ Energiacutea mecaacutenica

---------------------Embrague Acoplar - desacoplar

~

--+

Escape Monoacutexido CO

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

Polea Acoplar

---+ I Maacutequinas estacionarias

~~ bull Sistema I Lshy Subsistema

Mecanismos

Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera

iexcl

~I+-

~ Eje motriz

- Diferencial Reduccioacuten final

-+1 Rueda trasera

iexcl--------_-

lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi

Controles

Fuente de potencia

Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico

tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten

- Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)

Enganche de tres puntos

middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

17

16

bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

(Energiacutea qu iacutemica)

iexcl Energiacutea mecaacutenica

~-------------

Escape Monoacutexido ca

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas

estacionarias

---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera 1shy

Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final

--1 Rueda trasera

iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

i I t

Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas

i +

ir--~---

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos

~~ SistemaI Lshy Subsistema

Mecanismos

I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

middot Salidas para botellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Controles

Fuente de potencia

Operario

17

______ _

18

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor

Tn

NI[l shy

D Energia perdida

Transfcrmad or Tn

NI

D Energia perdida

Operador Tn [J D Energa percida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

Informacioacuten general

Marca _ _ _ ______

Modelo ______ ___

Tipo _________

Nuacutemero de erie ____ _ _

Trocha etaacutendar de las ruedas

Delantera Trasera

Radio de giro _______

Altura total _____

Luz vertical (despeje) ___

Peso de embargue

Peso con lastre _____

Peso in lastre ___

Peso adelante _______

Peso atraacutes _____

Longitud total _______

Precio ____ _ _ _

Distribuidor

OPELN

iexclMANTENIMIENTO

Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05

I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu

~ son costosas

1

PATINAJE DE RUEDAS

UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten

PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible

PATINAJE EXCESIVO

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda

SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca

Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo

~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a

tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______

D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima

rpm

con lastre)

rpm tdf

19

- Mavor conlumo dt combustible

~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia

PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor

Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble

Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor

Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

18

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas

Informacioacuten general

Marca ___ _ _____ _

Modelo ___ _ _ ____

Tipo __________

Nuacutemero de serie ______

Trocha esraacutendar de las ruedas

Delantera ______ Trasera

Radio de giro _ ______

Alrura roral _____

Luz vertical (despeje) ____

Peso de embarque _ _

Peso con lastre

Peso sin lastre

Peso adelante

Peso atraacutes

Longirud tora l _______

P recio _______

Distribuidor

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm

Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____

Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)

lJ Rereiexcltor

Tn

Nt

D Energia perdida

Transformador Tn

Nt

D Energia perdida

Tn EtJ=o D Energa perdida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

OPERACiOacuteN1 1

MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS

C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos

IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes

L-- son (ostous

Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten

PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible

PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de

combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia

PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor

Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~

- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda

MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca

Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor

Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos

- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo

~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

19

-------

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha

(N shy kg) kmh

Motor Marca Tipo ____ _ _

Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _

Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____

Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______

Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _

Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____

N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _

Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________

Inrervalo de cambio __________ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________

- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________

- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

20 21

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo

(N shy kg) kmh

Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _

N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _

rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _

Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _

Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____

N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____

Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _

- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______

- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

2 1 20

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA

Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____

Intervalo de cambio ________

Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___

Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______

Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _

Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______

Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________

22

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __

- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___

Seleccioacuten de cada una _____

Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _

Direccioacuten Tipo ___ _ ___

Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _

Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____

Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________

23

____ _

bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA

Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _

- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _

- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______

Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _

Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___

NLG I API ____ otra _ ______

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _

Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________

Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _

Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _

Direccioacuten Tipo _ ______

Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________

Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______

Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _

23 22

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico ________ _

Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___

Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____

Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _

Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________

Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn

Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______

Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________

Lastre maacuteximo ___________________ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _

Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _

2524

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico _____ ____

Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______

Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___

Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______

tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________

Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______

Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____

Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____

Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________

Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______

Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________

Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA

E quipos o elemento~ opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______

Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____

Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____

Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas

cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n

bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

qUina

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

pos icioacuten neutra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)

debe estar en la maacutequina

bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar el volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero

abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de

los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten

bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

u-actor puede voltearse

bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y

material in fl amable

bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

en tila do

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)

mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca

se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para el u-actorista

bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Equipos deg elementos opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____

Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____

Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____

Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas

cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten

bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

quma

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

p OSicioacuten neu tra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)

debe es tar en la maacutequina

bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar e volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero

abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de

los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n

bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

tractor puede voltearse

bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable

bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

ventilado

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para e tractorista

bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma

bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor

bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura

bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos

bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos

queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana

bull Queacute puede o no hace r el trac tor

bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor

bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es

decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente

bull Registros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)

bull Tarjeta maestra

bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y otros

bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de

archivo final

A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s

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bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el

implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma

bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor

bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura

bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos

bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~

queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana

bull Q ueacute puede o no hacer el tractor

bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor

bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es

decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente

bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)

bull Tarjeta maes tra

bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros

bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final

A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy

tes

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- -

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles

desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico

Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

I Caudal maacuteximo 51 8 1min

I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para

destra be automaacutetico I

I Direccioacuten Hidrostaacutetica

I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Neumaacuteticos standard 4x4

4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo)

Largo maacuteximo (con contrapesos)

2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distanc ia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combustible 180 litros

Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros - shy

Motor

MarcaModelo Valtra 620 D

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6600 cm J

Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de poten cia

Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -

I

I

Fuente Valmer

30 31

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola

Valtra Motor

MarcaModelo Valtra 620 O

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6 600 cm3

Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de potencia

Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy

Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor

Sistema hidraacuteulico

Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

Caudal maacuteximo 518 Imin

Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para

destrabe automaacutetico

Direccioacuten Hidrostaacutetica

Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distancia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combust ible 180 litros

Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros shy - -

Fuente Valmet

30 31

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

--1

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto

bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten

bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en

Especificaciones~ o Tractor 8320 OT

iexclVI OLOr

Marca John Oeere

Modelo 6081H

Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (1 93)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215160

Nuacutemero de cilindros 6

Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129

Cilindrada (litros) middot 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacuteximo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)

198

Transm isioacuten

Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga

Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica

Cantidad de marchas (avance y retroceso )

middot 164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionam iento Electrohidraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000

32 33

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

I -iexcl

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico

bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto

bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten

bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras

Especificaci ones

Modelo Tracto r 8320 DT

Motor

Marca John Deere

Modelo 608 1H

Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque

de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (193)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160

Nuacutemero de cil ind ros 6 j

bull PRAacuteCTICA No 1

Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129

Cili ndrada (litros) 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacutex imo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )

198

Tra nsmisioacuten

Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga

Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica

Cantidad de marchas (avance y retroceso)

164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionamiento El ectroh idraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000

32 33

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200

a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga

aceite

Accionamiento Electrohidraacuteul ico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea I1II1IN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

l I=rpnnc -~-

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

I

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opcionales 48080R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea IIIIIIN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electroh id raacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

Frenos

----------~~

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opciona les 480 80R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

--- -------

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA

- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

l Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha dela ntera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235

Trocha trasera variable 1 Si

IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134

Peso de embarque (kg) 9548 1

Il Puesto de comando

Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces

I pantalla digital y monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del Si

asiento

Asiento de acompantildeante Si

i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

f uente John Deere

36

bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy

cativos No 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de

Colombia 105 p

Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia

100 p

Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87

p

___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo

agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p

_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p

__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

sidad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas

Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p

37

- -- --

bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1

LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha delantera variable Si

Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235

ITrocha trasera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134

II Peso de embarque (kg) 9548 I

Puesto de comando I

i I Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del 1

Siasiento

I Asiento de acompantildeante Si I

I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto

I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

Fuente John Deere

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bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy

cativos N o 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de

Colombia 105 p

Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~

generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia

100 p

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy

librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87

p

_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo

agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p

___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p

__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

~idad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas

Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p

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bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy

na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p

_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de

maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p

Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)

Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)

bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas

bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales

bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA

1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p

_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de

maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p

Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)

Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)

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bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y

potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas

bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s

bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados

seguacuten sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo

bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape

bull O rden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Relacioacuten de compresioacuten

bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten

bull Velocidad del pistoacute n (m s)

bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte

Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter

Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma

Concretando resulta

Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste

40 41

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy

lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo

bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Orden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Reacioacuten de compresioacuten

bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten

bull Velocidad del pistoacuten (m i s)

bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe

Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter

Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma

Concretando resulta

Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor

desgas te

~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy

nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME

40 41

bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten

) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes

por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt

bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP

bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt

bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)

bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms

en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de

9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un

tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia

bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un

arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que

libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten

kW -h $a b

kW-h

kg c d de rendimiento teacutermico kw -h

bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten

bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio

del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina

iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

42 43

bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten

y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque

bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)

bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)

bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia

bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten

a kW -h $b

kW-h

kgc d de rendimiento teacutermico kw-h

bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~

bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio

del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

42 43

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA

bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura

constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC

bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un

motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado

bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW

La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora

bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96

bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy

sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz

bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los

siguientes da tos

44

bull PRAacuteCTICA No 2

mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)

800 65 1 37

1000 50 185

1400 37 26 7

1300 30 336

2000 23 363

2300 60 15 0

Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1

Nota use p re feriblemente las unidades del SI

45

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura

constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del

radiador es taacute a 60 OC

bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un

motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ

kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en

lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el

aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado

lo absorbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la

rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del

90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la

bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado

Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV

La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene

un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en

bull litros por hora

Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de

traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de

brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad

de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las

perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del

10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de

profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una

rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en

el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a

la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el

patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de

transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96

bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy

sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800

rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las

velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy

sioacuten en el eje motriz

bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los

siguientes datos

bull PRAacuteCTICA No 2

flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )

800 65

1 00 0 50

1 400 3 7

1800 30

2000 28

2300 60

1 middot0 7J

18 5

267

336

363

150

Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial

de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s

bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se

usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la

eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de

1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1

Nota use preferiblemente las unidades del SI

44 45

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2

Distribucioacuten con reglaje teorico

DuraciOacuten de la aspiracioacuten

PMS

Distribuci6n con reglaje teoacuterico

PM

Dlstr1buclon con reglale teorlco

DuraciOacuten de la compresioacuten

PMS

PI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel

Dlstribuci6n con reglaje te6rico

Duraci6n del escape

~(~ ~ + ~~ I ~

PM I

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2

DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko

Duracioacuten de la uplracloo

PMS

P MI

Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco

Duracioacuten d l comp tOn

PMS

PNI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Duracioacuten del escape

~(~r~ ~ I ~

I P 11 1

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Explo sioacuten y ex pansi on

P I

Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten

OistrillJcion Clll

reglaje correcjdo

Dura clon de 1 Aspirollcloacuten

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

l)[J=0l [J

Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e

NT 30

Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global

mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

E ~pl os ioacute n y expans ioacuten

Diagrama del reglaje teoacuterico de la

distribucioacuten

DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido

PM S

avance apeUJ)a admisioacuten _ ~

1) )

1 (jI ~- J-~Y

Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

[)~CJ=UD D D

Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e

NT 30

Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal

mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)

O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14

bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos

ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S

~(LSiquestS-3l~ 51

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia

_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia

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_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)

Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible

ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14

bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy

bustibles alternativos

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S

~( l S 2S-3l ct 51

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con

el sistema de combustible

bull Parres del sistem a

bull Posicioacuten de las mismas

bull Funcionamiento

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull ivluacuteltiple admisioacuten

Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel

Flo tador Aguja Pozo Conductos

Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de relanti

V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite

Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes

pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador

bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los

motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy

cioacuten de compresioacuten E xplique

bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy

dad motor seguacuten carga Explique

bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes

maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre

uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy

cla que un motor de gasolin a normalmente requiere

53

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible

bull Partes de sistema

bull Posicioacuten de las mismas

bull F uncionamien too

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull Muacuteltiple admisioacuten

Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador

bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique

bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique

bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere

53

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

J

Oacute

1 ii

-

LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

-~~-I ~ - fM1AACA CE

r~10~S0lE

j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE

TANOUE OE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANCIN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

~-

ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf

CambustJble Ltql6o

~- In1riquest ~Clti

TANQUE OE COMBUSTIBLE r

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

-shy

55

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

3

1 I I J ~1t=-~----

U ~= LJ I=

1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten

Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

r~NOUE OE

FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANClN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

v_

5101 CUltlt del ~oIOf

I I I I I I

CGmbuuble LtQukto

--+ EoK---r C5~ l ~

rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

55

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral

F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados

1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuen te John D eere

56

1I

bull PRAacuteCTICA No 3

Cerrado Abierto Cdo Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuen te John D eere

6

)Ji ~ 3

Jj ~2 1

middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10

middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~

9 12

1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~

2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del

~ire (abierto )

1 Aire 2 (obustible

7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible

lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston

2

313~

6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador

2

3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible

11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur

3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire

9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro

13 Tapo de vaciado d l uj

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural

A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados

1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuente John Deere

56

~I

bull PRAacuteCTICA No 3

1

Cerrldo Abierto Cerrado Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuente John Deere

6 middot

I~IS 3 o I = 2I )~

1

gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v

9 12

1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible

2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del

iacuter-e (abierto)

1 Aire 2 Combutible

1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e

partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston

2

bull 001

6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador

2

l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble

11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal

3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr

g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro

13 Tpoacute dciado de l caja

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3

2 3 2

9

s

3~

Figura 9 Tipos de carburador

Fuente John D eere

19

-A -B

~ shyJ ~

A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector

Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

59 58

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3

2

9

bull

19

-A -B

~~ -~~ ~

5

A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador

B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector

Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

Fuente John Deere

58 59

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

inyector

vaacutelvula cheque

lumbrera descarga

~ orifici o descarga

- pis tonc i 110

i~resorte

empu j ado r

leva

a princi pio func ion am ien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente John Deere

TORNIUORESORTE DE AJUSTE

r~-~ PUNTA DE ROCIADO

VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE

RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA

Figu ra 1 2 Partes de un inyector

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

in yector

vaacutelvula c heque

lumbrera descarga

~ or i fic io descarga

- pis tonci 110

i -JL-- resorte

empuj ador

leva

a princi pio func ionamien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente Ioho Deere

TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE

rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO

VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf

ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA

Figura 12 Partes de un inyector

Fuente Ioho Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA

- gtuuml

Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy

dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n

Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de po tencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Cona tos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados

Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural

que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano

La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~ iJJJ

Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy

diciones de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten

Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con

combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de potencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Conatos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C

4H

II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano

) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados

Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano

La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA

Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina

Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)

bull O ctanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible

bull Menor contalllIacutenacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en frio

bull Suministro de aire caliente

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n

bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible

Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla

kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6

100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966

--TeQI I

() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

64 65

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina

Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)

bull Octanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combustible

bull Menor contaminacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en friacuteo

bull Suministro de aire calien te

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten

bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible

Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla

kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25

0786 027 036 0814 028 2980

50 80

0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI

() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico

7759

Jshy25

~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_

Alcohol 5082

Diesel atto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

66

bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shy

i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy

50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten airemiddot combuatlble

Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22

7759

-+25

5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente

Alcohol 5082

Diesel Otto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

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bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shyiexcl 80shy ~ 9IiW

~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810

I~I

bull JIi 40shy 1J448i 30shy

20shyI ~J I

10shy 2724

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten aire - combustible

Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16

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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

100shy

90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl

i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aireltombustible

Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on

La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es

En Peso En Volumen

231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02 por 38 pie 1 N

1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es

68 69

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

100shy

90shy

i 80shy9 70shy

c

= iexcl 40shymiddotu c 30-

~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aire-combustible

Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son

La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

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bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es

En Peso En Volumen

231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina C H (octano)R I 8

Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH

2 s

Combustioacuten de gasolina

C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2

Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene

_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

70

bull PRAacuteCTICA No 3

bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute

CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O Octano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

71

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH

Combustioacuten de gasolina

H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2

Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene

~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

70

bull PRAacuteCTICA No 3

LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute

CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O O ctano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se

prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

71

bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)

bull Sobreca rga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415Gravedad API =-- -1315

9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras

Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)

bull Sobrecarga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068

L g L 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415 Gravedad API =- _ -1315 9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras

Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire

bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y airo

bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes

bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s

Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco

Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta

e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire

bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y alto

bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes

bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses

Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco

Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2

no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4

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Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra

1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyector (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas

de inyeccioacuten Diesel

Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia

inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro

( Em (kW) MV

Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70

Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75

18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200

N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente

e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior

UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales

bull PRAacuteCTICA No 3

Bombas de inyeccioacuten

Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo

Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea

Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el

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Page 9: Agrícola, en la cual ha de Mecanización MÁQUINAS

Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5

Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de

un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122

Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123

Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de

temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127

Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128

Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137

Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos

de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9 Figura 10 Figura 11

r Figura 12 Figura 13

Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147

Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149

Praacutectica No 7

Fig u ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4

Bibliogra fiacutea

Transmisioacuten de potencia 151

La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156

159

Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161

Figu ras Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

Figura 10 Figura 11

E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169

Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162

Bibliografiacutea

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

Figura 5 Figura 6 Figura 7

Figura 8 Figura 9

O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201

Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4

Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9

Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13

Anexo 14 Anexo 15

Anexo 16 rnexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21

Anexos

Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de

combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de

Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345

Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para

rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante

largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor

que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413

Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176

Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176

Figura 14 Implemento operando con control mixto 177

Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162

Bibliografiacutea 177

Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179

Figuras Figura 1

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6

Tablas Tabla 1

Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185

Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188

Bibliografiacutea 189

Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)

Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9

en maacuteq u i nas automotrices 191

Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204

Figura 10

Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Tabla 7

Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205

Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198

Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199

Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202

Siacutembolos de velocidad 202

Bibliografiacutea 206

Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6

Anexo 7

Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12

Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15

Anexos

Glosario 207

Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275

Sistema de admisioacuten 283

Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301

Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363

Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369

Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373

Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379

Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381

Anexo 17

Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22

Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389

El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403

Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413

INTRODUCCiOacuteN

El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo

Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor

Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como

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MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial

En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte

En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos

ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9

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MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA

Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo

Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial

En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte

En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro

Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten

de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso

Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc

Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten

No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria

En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario

El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos

ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9

M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA

Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPULSADAS

Objetivos

Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)

Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente

ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11

M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA

Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)

Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy

bustibles

N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una

empresa agricola1

Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices

bull PRAacuteCTICA No 1

PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS

AUTOPROPU LSADAS

Objetivos

Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)

Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)

Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina

bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones

bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9

Metodologiacutea

En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te

ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11

12

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina

La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema

El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull

servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento

d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull

Radiador d panal tipo 2Enganche

de Iros

Ruedas propulSOas

Soportebasculante mayores

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

1 3

12

bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos

1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos

de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten

automaacutetica

Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total

El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento

d mando di~omejores que 1011 de tu ruect ma nptdez f meno ruido que l cadena bull

Radiadolt de panol tipo 2

Enganche dellH

Ruedos opulsor

Soportebasculanl mayor

Figura 2 Tractores de oruga

Fuente Caterpillar

13

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 1 5

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles

14 15

16

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible

(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

~ Energiacutea mecaacutenica

---------------------Embrague Acoplar - desacoplar

~

--+

Escape Monoacutexido CO

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

Polea Acoplar

---+ I Maacutequinas estacionarias

~~ bull Sistema I Lshy Subsistema

Mecanismos

Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera

iexcl

~I+-

~ Eje motriz

- Diferencial Reduccioacuten final

-+1 Rueda trasera

iexcl--------_-

lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi

Controles

Fuente de potencia

Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico

tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten

- Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)

Enganche de tres puntos

middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

17

16

bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten

+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+

Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante

(Energiacutea qu iacutemica)

iexcl Energiacutea mecaacutenica

~-------------

Escape Monoacutexido ca

Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO

-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas

estacionarias

---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha

Rueda trasera 1shy

Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final

--1 Rueda trasera

iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas

Accionar maacutequinas

i I t

Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas

i +

ir--~---

Toma de fuerza Accionar maacutequinas

moacuteviles o estacionarias

Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola

Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj

Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo

middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos

~~ SistemaI Lshy Subsistema

Mecanismos

I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos

middot Salidas para botellas hidraacuteulicas

Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)

Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina

Controles

Fuente de potencia

Operario

17

______ _

18

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor

Tn

NI[l shy

D Energia perdida

Transfcrmad or Tn

NI

D Energia perdida

Operador Tn [J D Energa percida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

Informacioacuten general

Marca _ _ _ ______

Modelo ______ ___

Tipo _________

Nuacutemero de erie ____ _ _

Trocha etaacutendar de las ruedas

Delantera Trasera

Radio de giro _______

Altura total _____

Luz vertical (despeje) ___

Peso de embargue

Peso con lastre _____

Peso in lastre ___

Peso adelante _______

Peso atraacutes _____

Longitud total _______

Precio ____ _ _ _

Distribuidor

OPELN

iexclMANTENIMIENTO

Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05

I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu

~ son costosas

1

PATINAJE DE RUEDAS

UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten

PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible

PATINAJE EXCESIVO

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda

SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca

Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo

~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a

tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______

D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima

rpm

con lastre)

rpm tdf

19

- Mavor conlumo dt combustible

~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia

PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor

Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble

Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor

Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

18

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Maacutequinas autopropulsadas

Informacioacuten general

Marca ___ _ _____ _

Modelo ___ _ _ ____

Tipo __________

Nuacutemero de serie ______

Trocha esraacutendar de las ruedas

Delantera ______ Trasera

Radio de giro _ ______

Alrura roral _____

Luz vertical (despeje) ____

Peso de embarque _ _

Peso con lastre

Peso sin lastre

Peso adelante

Peso atraacutes

Longirud tora l _______

P recio _______

Distribuidor

Clasificacioacuten

Cabina _______

Clasificacioacuten Nebraska (u otra)

Nuacutemero de prueba __________

Potencia maacutexima motor a rpm

Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm

Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____

Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)

lJ Rereiexcltor

Tn

Nt

D Energia perdida

Transformador Tn

Nt

D Energia perdida

Tn EtJ=o D Energa perdida

Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz

MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS

OPERACiOacuteN1 1

MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS

C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos

IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes

L-- son (ostous

Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten

PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible

PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de

combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia

PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor

Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta

1 CONJUNTO TRACTOR

IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~

- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda

MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca

Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor

Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos

- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA

Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo

~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible

Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola

19

-------

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha

(N shy kg) kmh

Motor Marca Tipo ____ _ _

Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _

Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____

Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______

Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _

Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____

N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _

Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________

Inrervalo de cambio __________ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________

- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________

- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

20 21

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo

(N shy kg) kmh

Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _

N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _

rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _

Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______

Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _

Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____

N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____

Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______

Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________

Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _

Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________

Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _

- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______

- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____

2 1 20

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA

Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____

Intervalo de cambio ________

Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___

Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______

Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _

Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______

Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________

22

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __

- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___

Seleccioacuten de cada una _____

Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _

Direccioacuten Tipo ___ _ ___

Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _

Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____

Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________

23

____ _

bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA

Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _

- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _

- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______

Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _

Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___

NLG I API ____ otra _ ______

Referencia Comercial _____

Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _

Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________

Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________

Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________

bull PRAacuteCTICA No 1

Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _

Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _

Direccioacuten Tipo _ ______

Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________

Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____

Frenos Tipo ______

Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______

Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente

Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _

23 22

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico ________ _

Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___

Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____

Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _

Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________

Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn

Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______

Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________

Lastre maacuteximo ___________________ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _

Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _

2524

______ _

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Motor hidraacuteulico _____ ____

Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______

Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___

Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___

Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______

tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___

Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____

Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________

Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____

bull PRAacuteCTICA No 1

Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______

Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____

Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____

Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____

Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _

Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________

Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______

Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________

Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA

E quipos o elemento~ opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______

Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____

Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____

Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas

cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n

bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

qUina

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

pos icioacuten neutra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)

debe estar en la maacutequina

bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar el volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero

abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de

los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten

bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

u-actor puede voltearse

bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y

material in fl amable

bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

en tila do

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)

mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca

se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para el u-actorista

bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Equipos deg elementos opcio nales

Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad

Es sencillo abordar este tractor ______

Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____

Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______

Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___

Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____

Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____

Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____

Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____

Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _

Normas de seguridad en operacioacuten de tractores

Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy

to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones

bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas

cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten

bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras

estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina

bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy

quma

bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en

p OSicioacuten neu tra

bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy

llas autorizadas para hacerlo

bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)

debe es tar en la maacutequina

bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la

maacutequina para evitar e volcamiento

bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero

abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten

bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de

los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n

bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad

traacutebelos seguacuten sea el sistema

bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de

tractor puede voltearse

bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable

bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes

bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco

ventilado

bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio

bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor

bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento

para e tractorista

bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea

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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma

bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor

bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura

bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos

bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos

queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana

bull Queacute puede o no hace r el trac tor

bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor

bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es

decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente

bull Registros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)

bull Tarjeta maestra

bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y otros

bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de

archivo final

A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s

28 29

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta

bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el

implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento

bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento

bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha

bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas

bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma

bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor

bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta

bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales

bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura

bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos

bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay

Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor

bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy

dos con el rendimiento econoacutemico de ellos

bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones

bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~

queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana

bull Q ueacute puede o no hacer el tractor

bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor

bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc

bull PRAacuteCTICA No 1

bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es

decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene

Anaacutelisis de mantenimiento del tractor

Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente

bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico

bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa

(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)

bull Tarjeta maes tra

bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n

bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica

bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros

bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de

obra repuestos etc

Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final

A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy

tes

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- -

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles

desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico

Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

I Caudal maacuteximo 51 8 1min

I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para

destra be automaacutetico I

I Direccioacuten Hidrostaacutetica

I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Neumaacuteticos standard 4x4

4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo)

Largo maacuteximo (con contrapesos)

2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distanc ia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combustible 180 litros

Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros - shy

Motor

MarcaModelo Valtra 620 D

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6600 cm J

Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de poten cia

Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -

I

I

Fuente Valmer

30 31

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola

Valtra Motor

MarcaModelo Valtra 620 O

Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos

Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles

Cilindrada total 6 600 cm3

Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)

Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)

Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado

Transmisioacuten de potencia

Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal

Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas

Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico

Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal

R1

L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166

Toma de potencia

35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I

Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm

Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy

Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor

Sistema hidraacuteulico

Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les

Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)

Presioacuten maacutexima 18 MPa

Caudal maacuteximo 518 Imin

Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para

destrabe automaacutetico

Direccioacuten Hidrostaacutetica

Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente

Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR

Dimensiones- medidas para tractor standard

Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm

Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm

Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm

Distancia entre ejes 2572 mm

Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I

Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm

Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m

Radio de giro libre 4450 mm

Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg

standard

Capacidad del tanque de combust ible 180 litros

Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros

Sistema de enfriamiento 24 litros

Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten

Eje delantero 7 litros shy - -

Fuente Valmet

30 31

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

--1

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto

bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten

bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en

Especificaciones~ o Tractor 8320 OT

iexclVI OLOr

Marca John Oeere

Modelo 6081H

Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (1 93)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215160

Nuacutemero de cilindros 6

Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129

Cilindrada (litros) middot 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacuteximo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)

198

Transm isioacuten

Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga

Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica

Cantidad de marchas (avance y retroceso )

middot 164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionam iento Electrohidraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000

32 33

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere

I -iexcl

Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT

bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros

turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11

bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh

bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico

bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados

bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico

bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm

bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto

bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten

bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras

Especificaci ones

Modelo Tracto r 8320 DT

Motor

Marca John Deere

Modelo 608 1H

Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque

de recuperacioacuten

Potencia hp (kW) 259 (193)

Reacutegimen (rpm) 2200

Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160

Nuacutemero de cil ind ros 6 j

bull PRAacuteCTICA No 1

Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129

Cili ndrada (litros) 81

Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire

Torque maacutex imo (Nm) 1173

Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400

Reserva de torque () 40

Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1

Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )

198

Tra nsmisioacuten

Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga

Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica

Cantidad de marchas (avance y retroceso)

164

Nuacutemero de rangos 4

Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h

8

Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109

kmh

Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga

Toma de potencia

Tipo Totalmente independiente

Accionamiento El ectroh idraacuteulico

Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000

32 33

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200

a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga

aceite

Accionamiento Electrohidraacuteul ico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea I1II1IN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

l I=rpnnc -~-

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

I

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opcionales 48080R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1

Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)

Traccioacuten delantera

Tipo Mecaacutenica

Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite

Accionamiento Electrohidraacuteulico

Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado

Sistema hidraacuteulico

De presioacuten y caudalTipo compensado

Bomba tipo De engranajes

Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)

Presioacuten maacutexima (psi) 2900

Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)

Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)

Categoriacutea IIIIIIN

Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)

Accionamiento Electroh id raacuteulico

Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3

Direccioacuten

Tipo Hidrostaacutetica

Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria

Frenos

----------~~

Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados

Sistema eleacutectrico

Tensioacuten (V) 12

Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu

Alternador (A) 150

Arranque en friacuteo (A) 185

Rodados

Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)

Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual

Delanteros opcionales 38090R50

Traseros opciona les 480 80R46

Capacidades (litros)

Tanque de combustible 512

Caacuterter 25

Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140

Diferencial delantero y mandos finales 136

Sistema de enfriamiento 34

Dimensiones y pesos

Altura maacutexima (mm) 3053

Distancia entre ejes (mm) 2970

34 35

--- -------

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA

- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

l Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha dela ntera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235

Trocha trasera variable 1 Si

IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134

Peso de embarque (kg) 9548 1

Il Puesto de comando

Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces

I pantalla digital y monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del Si

asiento

Asiento de acompantildeante Si

i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

f uente John Deere

36

bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy

cativos No 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de

Colombia 105 p

Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia

100 p

Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87

p

___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo

agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p

_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p

__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

sidad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas

Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p

37

- -- --

bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1

LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600

Largo maacuteximo (mm) 5332

Ancho maacuteximo (mm) 3520

Trocha delantera variable Si

Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235

ITrocha trasera variable Si

I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134

II Peso de embarque (kg) 9548 I

Puesto de comando I

i I Cabina con aire acondicionado Si

Estructura antivuelco Si

Inclinacioacuten regulable del volante Si

Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados

Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor

Regulacioacuten horizontal y vertical del 1

Siasiento

I Asiento de acompantildeante Si I

I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto

I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio

Fuente John Deere

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bull PRAacuteCTICA No 1

Bibliografiacutea

Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy

cativos N o 56)

Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de

Colombia 105 p

Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy

Holguiacuten

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~

generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia

100 p

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy

librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87

p

_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo

agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p

___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin

Universidad Nacional de Colombia 18 p

____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y

movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p

___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas

Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p

__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy

~idad N acional de Colombia 81 p

_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas

Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p

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bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy

na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p

_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de

maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p

Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)

Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)

bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas

bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales

bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA

1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p

_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de

maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p

__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p

__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p

Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p

Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p

Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p

Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)

Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)

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bull PRAacuteCTICA No 2

PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y

DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)

Introduccioacuten

Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y

potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado

Objetivos

bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3

bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5

bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas

bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s

bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)

bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados

seguacuten sus condicio nes de uso

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo

bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape

bull O rden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Relacioacuten de compresioacuten

bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten

bull Velocidad del pistoacute n (m s)

bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte

Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter

Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma

Concretando resulta

Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste

40 41

bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten

Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy

lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento

Identificar y determinar

bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo

bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Orden de encendido

bull Diaacutemetro

bull Carrera

bull Cilindrada

bull Volumen caacutemara de combustioacuten

bull Reacioacuten de compresioacuten

bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten

bull Velocidad del pistoacuten (m i s)

bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores

Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)

Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5

Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador

bull PRAacuteCTICA No 2

El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe

Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter

Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente

La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma

Concretando resulta

Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter

Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten

Discusioacuten - preguntas

bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor

desgas te

~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy

nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME

40 41

bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten

) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape

bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes

por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt

bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP

bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt

bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)

bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms

en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de

9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un

tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia

bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un

arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que

libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten

kW -h $a b

kW-h

kg c d de rendimiento teacutermico kw -h

bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten

bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio

del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina

iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

42 43

bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA

bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~

bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten

y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y

carga

bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~

bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro

bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~

bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T

bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)

bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque

bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)

bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~

bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta

bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)

bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)

bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea

bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)

bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)

Taller sobre potencia en Mel y tractores

bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg

bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h

bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia

bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy

bull PRAacuteCTICA No 2

tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima

bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h

Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten

a kW -h $b

kW-h

kgc d de rendimiento teacutermico kw-h

bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600

rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada

bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el

rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~

bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a

2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90

bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio

del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~

bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su

morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38

bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)

bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc

42 43

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA

bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura

constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC

bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un

motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado

bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW

La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora

bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96

bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy

sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz

bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los

siguientes da tos

44

bull PRAacuteCTICA No 2

mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)

800 65 1 37

1000 50 185

1400 37 26 7

1300 30 336

2000 23 363

2300 60 15 0

Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1

Nota use p re feriblemente las unidades del SI

45

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura

constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del

radiador es taacute a 60 OC

bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un

motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ

kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en

lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el

aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado

lo absorbe el aceite lubricante

bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy

rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la

rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del

90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la

bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado

Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV

La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene

un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en

bull litros por hora

Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de

traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de

brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad

de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las

perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del

10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de

profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas

bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una

rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en

el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a

la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el

patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de

transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96

bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy

sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800

rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las

velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy

sioacuten en el eje motriz

bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los

siguientes datos

bull PRAacuteCTICA No 2

flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )

800 65

1 00 0 50

1 400 3 7

1800 30

2000 28

2300 60

1 middot0 7J

18 5

267

336

363

150

Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal

bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar

- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial

de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s

- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de

820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s

bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que

suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se

usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la

eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora

bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy

tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de

1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1

Nota use preferiblemente las unidades del SI

44 45

bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2

Distribucioacuten con reglaje teorico

DuraciOacuten de la aspiracioacuten

PMS

Distribuci6n con reglaje teoacuterico

PM

Dlstr1buclon con reglale teorlco

DuraciOacuten de la compresioacuten

PMS

PI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel

Dlstribuci6n con reglaje te6rico

Duraci6n del escape

~(~ ~ + ~~ I ~

PM I

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2

DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko

Duracioacuten de la uplracloo

PMS

P MI

Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco

Duracioacuten d l comp tOn

PMS

PNI

Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Distribucioacuten con reglaje teoacuterico

Duracioacuten del escape

~(~r~ ~ I ~

I P 11 1

Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape

46 47

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Explo sioacuten y ex pansi on

P I

Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten

OistrillJcion Clll

reglaje correcjdo

Dura clon de 1 Aspirollcloacuten

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

l)[J=0l [J

Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e

NT 30

Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global

mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

E ~pl os ioacute n y expans ioacuten

Diagrama del reglaje teoacuterico de la

distribucioacuten

DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido

PM S

avance apeUJ)a admisioacuten _ ~

1) )

1 (jI ~- J-~Y

Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1

Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI

bull PRAacuteCTICA No 2

[)~CJ=UD D D

Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e

NT 30

Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal

mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27

Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna

PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO

Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)

48 49

bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)

O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14

bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos

ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S

~(LSiquestS-3l~ 51

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Bibliografiacutea

COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia

_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia

_____2004 Po tencia en tractores y motores (MCI) Medellin Univershysidad lacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia

_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia

Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)

John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)

Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)

Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p

bull PRAacuteCTICA No 3

PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE

Y COMBUSTiOacuteN

Introduccioacuten

El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables

Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten

Objetivos

bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina

bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible

ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14

bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy

bustibles alternativos

ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S

~( l S 2S-3l ct 51

bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con

el sistema de combustible

bull Parres del sistem a

bull Posicioacuten de las mismas

bull Funcionamiento

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull ivluacuteltiple admisioacuten

Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel

Flo tador Aguja Pozo Conductos

Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de relanti

V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite

Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes

pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador

bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los

motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy

cioacuten de compresioacuten E xplique

bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy

dad motor seguacuten carga Explique

bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes

maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre

uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy

cla que un motor de gasolin a normalmente requiere

53

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Metodologiacutea

bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s

bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible

bull Partes de sistema

bull Posicioacuten de las mismas

bull F uncionamien too

bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones

Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro

bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible

bull Carburador

bull Bomba de alimentacioacuten de combustible

bull Sistema de inyeccioacute n

bull Muacuteltiple admisioacuten

Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible

En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)

bull PRAacuteCTICA No 3

Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor

En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape

Preguntas

bull iquestQueacute es una mezcla rica

bull Los siacutentomas de una mezcla rica

bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten

bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro

bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador

bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten

bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique

bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina

bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke

bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique

bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor

bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores

bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural

bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere

53

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

J

Oacute

1 ii

-

LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n

Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

-~~-I ~ - fM1AACA CE

r~10~S0lE

j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE

TANOUE OE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANCIN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

~-

ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf

CambustJble Ltql6o

~- In1riquest ~Clti

TANQUE OE COMBUSTIBLE r

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

-shy

55

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

3

1 I I J ~1t=-~----

U ~= LJ I=

1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten

Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel

Fuente John Deere

r~NOUE OE

FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE

Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible

Figura 2 Sistema de combustible gasolina

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE

VALVULA DE SALIDA

RESORTE

ENTRADA DE COMBUSTIBLE

LEVA DEL MOTOR

BRAZO DE BALANClN

Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)

Fuente John Deere

v_

5101 CUltlt del ~oIOf

I I I I I I

CGmbuuble LtQukto

--+ EoK---r C5~ l ~

rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --

Figura 4 Sistema de combustible gas natural

Fuente John Deere

55

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral

F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados

1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuen te John D eere

56

1I

bull PRAacuteCTICA No 3

Cerrado Abierto Cdo Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuen te John D eere

6

)Ji ~ 3

Jj ~2 1

middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10

middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~

9 12

1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~

2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del

~ire (abierto )

1 Aire 2 (obustible

7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible

lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston

2

313~

6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador

2

3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible

11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur

3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire

9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro

13 Tapo de vaciado d l uj

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~

13

1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor

Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural

A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados

1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible

Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible

Fuente John Deere

56

~I

bull PRAacuteCTICA No 3

1

Cerrldo Abierto Cerrado Abierto

TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA

Figura 7 Tipos de inyectores

Fuente John Deere

6 middot

I~IS 3 o I = 2I )~

1

gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v

9 12

1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible

2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del

iacuter-e (abierto)

1 Aire 2 Combutible

1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e

partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston

2

bull 001

6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador

2

l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble

11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal

3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr

g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro

13 Tpoacute dciado de l caja

Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere

57

M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3

2 3 2

9

s

3~

Figura 9 Tipos de carburador

Fuente John D eere

19

-A -B

~ shyJ ~

A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector

Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

59 58

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3

2

9

bull

19

-A -B

~~ -~~ ~

5

A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador

B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector

Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa

Fuente John Deere

58 59

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

inyector

vaacutelvula cheque

lumbrera descarga

~ orifici o descarga

- pis tonc i 110

i~resorte

empu j ado r

leva

a princi pio func ion am ien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente John Deere

TORNIUORESORTE DE AJUSTE

r~-~ PUNTA DE ROCIADO

VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE

RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA

Figu ra 1 2 Partes de un inyector

Fuente John Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

in yector

vaacutelvula c heque

lumbrera descarga

~ or i fic io descarga

- pis tonci 110

i -JL-- resorte

empuj ador

leva

a princi pio func ionamien to

Figura 11 Funcionamiento inyector

Fuente Ioho Deere

TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE

rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO

VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf

ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA

Figura 12 Partes de un inyector

Fuente Ioho Deere

bull PRAacuteCTICA No 3

Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea

1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador

Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea

60 61

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA

- gtuuml

Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy

dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n

Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de po tencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Cona tos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados

Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural

que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano

La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

~ iJJJ

Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos

Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa

Teoriacutea baacutesica

Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~

Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes

bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy

diciones de operacioacuten del vehiacuteculo

bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy

bustible

bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten

Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo

bull PRAacuteCTICA No 3

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos

bull Sobre consumo de combustible

bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con

combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante

bull Reduccioacuten de potencia

bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico

bull Fugas de combustible

bull Conatos de incendio

Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)

Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM

Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C

4H

II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano

) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados

Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores

En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano

La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA

Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina

Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)

bull O ctanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible

bull Menor contalllIacutenacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en frio

bull Suministro de aire caliente

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n

bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible

Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla

kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6

100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966

--TeQI I

() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna

Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son

Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos

Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina

Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten

Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son

bull API gravedad 46

bull Gravedad especiacutefica (g) 07972

bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)

bull Octanaje 100

Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)

bull PRAacuteCTICA No 3

Ventajas para el empleo del alcohol como combustible

bull Menor contaminacioacuten

bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular

Desventajas

bull Dificultad de arranque en friacuteo

bull Suministro de aire calien te

bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten

bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales

Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo

Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de

gasolina y etanol

- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder

Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible

Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla

kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25

0786 027 036 0814 028 2980

50 80

0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI

() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol

65 64

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico

7759

Jshy25

~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_

Alcohol 5082

Diesel atto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

66

bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shy

i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy

50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten airemiddot combuatlble

Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes

usados

Gasolina Calor liberado Kcal

Tipo motor

Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22

7759

-+25

5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente

Alcohol 5082

Diesel Otto

35 25

361 148 492 201

Impurezas de los combustibles

Metano 4203

Otto

25

122 166

Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada

Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas

Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica

Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror

Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina

Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy

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bull PRAacuteCTICA No 3

sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado

AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible

100shy

90shyiexcl 80shy ~ 9IiW

~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810

I~I

bull JIi 40shy 1J448i 30shy

20shyI ~J I

10shy 2724

0shy101 161 181 201 221

Relacioacuten aire - combustible

Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina

Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16

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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

100shy

90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl

i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aireltombustible

Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on

La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es

En Peso En Volumen

231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02 por 38 pie 1 N

1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es

68 69

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

100shy

90shy

i 80shy9 70shy

c

= iexcl 40shymiddotu c 30-

~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401

Relacioacuten aire-combustible

Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel

Proceso de combustioacuten

La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son

La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)

La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc

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bull PRAacuteCTICA No 3

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente

Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es

En Peso En Volumen

231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N

1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N

De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3

Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos

que intervienen en la combustioacuten

Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular

Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29

Ejemplos de combustioacuten

Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2

(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128

2928 = 2928

o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina C H (octano)R I 8

Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH

2 s

Combustioacuten de gasolina

C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2

Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene

_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

70

bull PRAacuteCTICA No 3

bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute

CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O Octano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

71

bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

173AiM = 2768 16 1

Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute

Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH

Combustioacuten de gasolina

H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2

Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)

114 + 400 P 352 + 162

Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire

Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire

Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten

CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4

El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene

~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

70

bull PRAacuteCTICA No 3

LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina

Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute

CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N

La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046

Propiedades de los combustibles

A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles

Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua

La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute

Heptano O O ctano 100 Octanaje

Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se

prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar

Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son

Terpel No Octano

Corriente 84 Extra 96

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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)

bull Sobreca rga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415Gravedad API =-- -1315

9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras

Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Factores que afectan el requerimiento de octanaje

bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)

bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)

bull Sobrecarga y sobrecalentamiento

bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando

bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)

bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n

Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos

Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s

Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro

Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API

Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068

L g L 090

Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute

1415 Gravedad API =- _ -1315 9

Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles

bull PRAacuteCTICA No 3

Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg

MJ kg

Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio

La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras

Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores

Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA

Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire

bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y airo

bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes

bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s

Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco

Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora

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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada

Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas

bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes

bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta

e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema

bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire

bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre

bull Son de precio medio y alto

bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes

bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros

bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j

Sistema de inyeccioacuten diesel

Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos

Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm

iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es

bull PRAacuteCTICA No 3

mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses

Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro

La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco

Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1

esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2

no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4

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Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra

1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador

iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos

Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso

Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)

Disposicioacuten o tipo Lineales

bull PRAacuteCTICA No 3

Rotativas Bomba del inyector (UIS)

Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi

Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)

Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor

Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros

Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4

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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA

Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas

de inyeccioacuten Diesel

Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia

inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro

( Em (kW) MV

Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70

Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75

18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200

N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente

e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior

UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales

bull PRAacuteCTICA No 3

Bombas de inyeccioacuten

Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo

Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea

Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico

Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el

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