Auxiliar de Máquinas

8/18/2019 Auxiliar de Máquinas

1/79


2/79

MANUAL DE MARINERIAAUXILIAR DE MAQUINAS

MMARev. 01

2

Estimado Alumno:

Hemos diseñado el presente material de estudio pensando en hacer un manual deMarinería que ayude al alumno en sus estudios y que le sirva de consulta una vez egresado, noobstante si UD. considera que se puede mejorar en algún aspecto el presente manual no dudeen sugerírnoslo.-

Como creemos que, también durante sus estudios pueden surgir otras dudas ó diferenciasde criterio ponemos a su disposición los correos electrónicos:

Para comunicarse con:

Rectoría

[email protected]

Scholorum Nautas

[email protected]

Sitio WEB:

www.scholorumnautas.com.ar

Sede CentralVirrey Cevallos 1292 (C1135AAB) Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Tel/fax: 011- 4304-8838 / 2011

http://ar.f334.mail.yahoo.com/ym/[email protected]://ar.f334.mail.yahoo.com/ym/[email protected]://www.scholorumnautas.com.ar/http://www.scholorumnautas.com.ar/http://www.scholorumnautas.com.ar/http://ar.f334.mail.yahoo.com/ym/[email protected]


3/79


MMARev. 01

3

AUXI L I AR DE M AQUI NAS


4/79


MMARev. 01

4

DEFINICIONES ELEMENTALES: Antes de comenzar con el desarrollo del programa, es necesario recordar algunas nocioneselementales, fundamentales para abordar el tema que nos ocupará más adelante:

MAQUINA:conjunto de piezas fijas y móviles capaz de producir un trabajo.

MOTOR: es una máquina destinada a transformar una energía calórica en una energíamecánica.

MECANICA:es la parte de la Física que estudia el movimiento de los cuerpos. Se divide enmecánica racional y mecánica aplicada.

LA MECANICA RACIONAL, se divide en:

a) CINEMATICA: que estudia el movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta lascausas que lo originan.

b) DINAMICA: que estudia el movimiento de los cuerpos, teniendo en cuenta lascausas que lo originan.

c) ESTATICA: que estudia el equilibrio de los cuerpos.

LA MECANICA APLICADA: es la aplicación de los conceptos precedentesINERCIA:

Un cuerpo es inerte, cuando no puede modificar por si mismo, ni su forma ni su estado dereposo ó movimiento. Sólo una causa externa, llamadaFUERZA, puede modificar la inerciade un cuerpo.

FUERZA: Una fuerza, es una causa capaz de producir ó modificar un movimiento. En toda fuerza

consideramos:

a) El punto de aplicación.b) La dirección de la fuerzac) La intensidad de esa fuerza.

La unidad corriente de Fuerza es el KILOGRAMO.Cuando el punto de aplicación de una fuerza se desplaza, se dice que esa fuerza trabaja.

Para medir el trabajo que realiza una fuerza, hay que considerar dos valores:a) La intensidad de la Fuerza y, b) la longitud del camino recorrido.

Su fórmula es: T - F x D, donde: T es trabajo F es la fuerzaD es desplazamiento.

El trabajo se expresa en KILOGRAMETROS.


5/79


MMARev. 01

5

TERMODINAMICA: Es la ciencia que define las transformaciones del calor y del trabajo mecánico, y estudia

las leyes a las que obedecen los gases durante su evolución, desde que entran en el cilindrohasta que salen a la atmósfera.

MOTORES TERMICOS: Los motores térmicos, transforman la energía calorífica de un combustible en energía

mecánica, que aparece en el árbol motor.Se clasifican en dos grandes grupos:

a) Motores Termicos de Combustion Externa.b) Motores Termicos de Combustion Interna

MOTORES TERMICOS DE COMBUSTION EXTERNA:Son aquellos motores donde la combustión se efectúa en el exterior del cilindro de

trabajo de la propia maquina, es decir, necesita de un órgano independiente que genere lacombustión, como la máquina a vapor, que necesita de la caldera.

MOTORES TERMICOS DE COMBUSTION INTERNA:Son aquellos donde la combustión se realiza en el interior del cilindro de trabajo, y se

clasifican en tres grupos:

a) Motores de Encendido por Chispa.b) Motores Diesel.c) Turbinas

Toda máquina térmica - mecánica, que utiliza ó transforma una energía cualquiera, no puede convertir íntegramente en trabajo la energía que se le suministra, debido a las pérdidasque se producen. Se diferencian dos tipos de pérdidas durante su utilización:

A) Perdidas térmicas (refrigeración y escape)B) Perdidas mecánicas (frotamientos entre las partes móviles, rodamientos)

El producto del rendimiento térmico y mecánico, nos da el rendimiento total del motor.

POTENCIA CALORIFICA:Un kilo de cualquier combustible en su combinación con el oxigeno, al arder desprendeuna cierta cantidad de calor, que se llamaPotencia Calorífica, que se mide en calorías.

POTENCIA ESPECÍFICA: La potencia especifica de un motor se expresa en CV {caballo vapor), y es la potencia

real del motor por litro de cilindrada.

CABALLO VAPOR :Es la potencia necesaria para elevar a 1 metro de altura un peso de 75 kilogramos en un

tiempo de 1 segundo.


6/79


MMARev. 01

6

REGIMEN DEL MOTOR: Es el número de vueltas por minuto del cigüeñal (r.p.m). Varía principalmente con la

carga y con el volumen de gases introducidos en el cilindro.CICLO:

El ciclo es la evolución de una masa gaseosa en el interior de un cilindro de un motortérmico, con variación de presión, temperatura y volumen. La masa gaseosa se renueva cadados vueltas (cuatro carreras) en el ciclo de cuatro tiempos y cada vuelta (dos carreras) en elciclo de dos tiempos.

POTENCIA:Se llama potencia de un motor, al trabajo que este puede desarrollar durante un

segundo de tiempo, funcionando a plena carga.

MOTORES DE COMBUSTION INTERNA PARA USO NAVAL:Los motores de combustión interna se fueron imponiendo como la unidad propulsora

adecuada para grandes buques, entre estos el motor de encendido por compresión; el motorDiesel.

Algunas de las razones que primaron para la adopción de este tipo de motor son:

a) La utilización de un combustible (gas-oil) que por su elevado punto deinflamación se lo puede considerar como no inflamable.

b) El menor consumo especifico con respecto al motor de encendido por chispa.c) El menor precio del combustible con respecto a otros.d) La reducción y simplicidad de los mecanismos anexos y sistemas auxiliares.

Un motor Diesel destinado a la propulsión de un buque, requiere cumplir con una serie derequisitos que lo diferencian profundamente de una instalación terrestre.

La finalidad de un motor marino, es hacer girar la hélice, provocando con ello un empujeaxial que debe recogerse y transmitirse al buque; además, es preciso que este empuje serealice tan pronto como se ordene desde el puente, en uno ú otro sentido (adelante ó atrás) ytambién a la velocidad requerida.

Otro aspecto importante en la propulsión de un buque, es la relación entre la velocidad derotación de la hélice y el número de vueltas por minuto que desarrolla el motor. Si bienconviene a la hélice una velocidad de giro moderadamente baja, porque en esas condicionessu rendimiento es máximo también es cierto que al motor le conviene un elevado número derevoluciones que, para determinada potencia reduce su peso, espacio ocupado, precio ygastos de conservación. Este complicado problema de la propulsión de un buque presentainteresantes aspectos cuando el agente productor de fuerza es uno ó varios motores Diesel.

Independientemente de las máquinas principales propulsoras de un buque, los motores decombustión interna, se utilizan a bordo como elementos auxiliares, ya sea como unidades

propulsoras de embarcaciones menores, como también para accionar otras maquinas auxiliaresdel buque, como ser: generadores, compresores, bombas, guinches, cabrestantes, etc.


7/79


MMARev. 01

7

MOTOR DIESEL (PRESION CONSTANTE)Se llama motor Diesel, a aquel motor de combustión interna que aspira aire puro. El

combustible es inyectado a alta presión y el encendido se realiza debido a la alta temperaturadel aire comprimido en el interior del cilindro. La combustión es lenta y progresiva.

CLASIFICACION:Al motor Diesel lo podemos clasificar en:

1) Inyección Directa2) Inyección Indirecta: a) Cámara precombustión

b) Cámara auxiliarc) Acumulador de aire

DESCRIPCION DEL MOTOR DIESEL Los órganos ó partes del motor Diesel, pueden clasificarse en tres grupos:1er. Grupo: ORGANOS FIJOS:

Cilindros, culata, cárter, block, bancadas, cojinetes.2do Grupo: ORGANOS MOVILES:

Piston, biela, ciguenal, arbol de levas, valvulas, volante, aros dei piston.3er Grupo:

3 - 1 SISTEMA DE DISTRIBUCION3 - 2 SISTEMA DE COMBUSTIBLE3 - 3 SISTEMA DE REGULACION3 – 4 SISTEMA PURIFICADOR DE AIRE

3 - 5 SISTEMA DE LUBRICACION3 – 6 SISTEMA DE REFRIGERACION

1 er Grupo: ORGANOS FIJOS

BLOCK DE CILINDROS:Constituye la base del motor Diesel, en donde se fijan las partes fijas, móviles y los

distintos sistemas. Soporta en su parte inferior al cigüeñal, y posee en la parte delantera ytrasera los soportes de fijación al chasis. Una de las características del block es el númerode cilindros y los apoyos del cigüeñal (bancadas).

El block de cilindros es un órgano muy complejo, que necesita a causa de susmúltiples funciones, una gran rigidez y una buena estabilidad dimensional.Generalmente esta construido de fundición.

CULATAS: Cierran al motor en su parte superior, formando la cámara de combustión. Aloja

a las válvulas de admisión, de escape y arranque de aire, con sus resortes, los ejes y balancines, los inyectores, etc.

Pueden ser de fundición o aleaciones ligeras en motores chicos.

CARTER: Cierra al motor en su parte inferior, conteniendo al aceite de lubricación,

también lleva asegurado varios accesorios.Está generalmente construido de una sola pieza.


8/79


MMARev. 01

8

CILINDRO:

Es el alojamiento donde se desplaza el pistón. Dentro del cilindro setransforma la energía térmica en trabajo mecánico.

CAMISAS: Cumplen la misma función del cilindro, pero son de quita y pon, es decir que son

intercambiables. Estas pueden ser de dos tipos:A) Camisas Secas: se denominan así, porque no están en contacto con el líquido de

refrigeración del motor. Pueden ser de fundición o acero cromado.B) Camisas Húmedas: parte de la superficie externa está en contacto con el líquido de

refrigeración. Son generalmente de fundición centrifugada.En su construcción se puede emplear una fundición gris especial, la cual contiene

elementos que las hacen más resistentes al fuego como el grafito, el carbono, el fósforo,magnesio y el cilicio.La refrigeración de las camisas se dificulta con el aumento de las dimensiones del motor,

porque también aumenta el espesor de las paredes del cilindro, retardando la transmisión delcalor, por esta razón en los motores de gran potencia se usa el acero, que a igualdad deresistencia puede dársele un menor espesor a las paredes de la camisa.

BANCADAS Y COJINETES:Se llama bancada al lugar del block donde va asegurado el cigüeñal. El número de

bancadas en un motor, es igual al número de codos del cigüeñal más uno, en losmotores con cilindros en línea. El apoyo central y el posterior (del lado del volante),son más anchos que los intermedios, pues están previstos para absorber los empujesaxiales del cigüeñal.

Los cojinetes de bancadas se componen de dos partes, que sirven para dar apoyo alcigüeñal y mantener una buena alineación del mismo. Generalmente son de acero,revestidos de material antifricción para suavizar el rozamiento; una parte se ajusta en elalojamiento practicado en el block, y la otra parte abraza el muñón de bancada delcigüeñal. Poseen conductos para la circulación del aceite de lubricación.


9/79


MMARev. 01

9

Componentes de un motor diesel

Tapa carga aceite

Resorte de válvulas

Tobera de inyección

Cámara de combustión

Bujía incandescente

Tubo de alta

presión

Solenoide de

arranque

Arranque

Varilla del niveldel aceite

Pantalla recolectorade aceite

Balancín

Varillaempujadora

Válvula

Pistón

Perno de pistónAro rasca

aceite

Biela

LevaEngranaje de bombade aceite

Cigüeñal

Bomba de aceite

Bombainyectora


10/79


MMARev. 01

10

Apoyos del cigüeñal

Izquierda: en el motor Unic V 8-MZ, lossombreretes de los apoyos del cigüeñalSe fijan según dos planos perpendiculares; lostornillos horizontales son accesiblesDesde el interior. Arriba: fijación del sombreretedel apoyo delantero en los motores en V.

Culata: Según la forma y situaciónde la cámara de combustión, ladisposición del inyector y la de losconductos de admisión de aire, se proyecta de la culata, quecaracteriza a cada motor Diesel.


11/79


MMARev. 01

11

2 do Grupo: ORGANOS MOVILES

PISTON:Son los órganos vitales del motor. Constituyen la pared móvil de la cámara de combustión

y sirven para recibir y transmitir la fuerza del periodo de expansión a la biela y cigüeñal. Es deun diámetro algo menor que el del cilindro, debido a las altas temperaturas que debe soportar,sobre todo la cabeza que está en contacto con la combustión; ésta es ligeramente cónica. Tieneranuras para alojar los aros, la cara superior puede tener diversas formas según la forma de la

cabeza del pistón, pudiendo ser una superficie plana, con cavidad etc.En los grandes motores pueden ser de fundición y mecanizados, en los motores chicosy medianos, generalmente son de aleaciones ligeras.

AROS DEL PISTON O SEGMENTOS:La función principal de los aros, es la de asegurar la estanqueidad del pistón, pero además

cumple con la función de evacuar el calor del pistón hacia el cilindro y proteger la película deaceite entre estos dos órganos.Pueden establecerse dos clases de aros ó segmentos:a) Aros de Compresión:

También denominados aros de fuego. Están en la parte superior del pistón.

b) Aros Rascadores:También denominados rasca-aceite. Su función es la de regularizar la lubricación de loscilindros. Estos aros poseen un expansor radial y otro axial. Se encuentra en la parte inferior del pistón.

El acero es el material más empleado en la construcción, pueden recibir distintostratamientos superficiales; cromado para disminuir el desgaste; estañado para facilitar el rodaje;fosfatasión para impedir el paso de llamas.

Los aros se caracterizan por su diámetro exterior, por su espesor radial, por su elasticidad, por su altura, por su forma y finalmente por sus extremos, que pueden ser rectos o solapados.


12/79


MMARev. 01

12

BIELAS: Son el elemento de unión entre el pistón y el cigüeñal. Transforman el movimiento

rectilíneo del pistón en rotativo regular del cigüeñal. Está formada por la cabeza, el cuerpo y el pié de biela.

Están construidas de acera especial de estampación.

CIGUEÑAL:Es el órgano encargado de recibir los impulsos en forma de movimiento rectilíneoalternativo del pistón transmitido por la biela, transformándolo en circular continuo. El cigüeñalsufre esfuerzos de flexión por la acción del pistón y torción, por la resistencia del esfuerzo atransmitir. Todo órgano giratorio, debe estar equilibrado estática y dinámicamente.

Por tal motivo, al cigüeñal se lo dota de contrapesos para tal fin. Equilibradoestáticamente quiere decir, que puede quedar detenido en cualquier punto, y dinámicamente,que mantiene un equilibrio uniforme en todas sus partes cuando esta en movimiento. Esteórgano está perforado para dar circulación al aceite de lubricación, y está montado sobre loscojinetes de bancada. Las bielas del motor están aseguradas al mismo cigüeñal, pero losmuñones son acodados entre ellos, de tal forma que las combustiones no se producensimultáneamente. Es lo que se llamaORDEN DE ACODAMIENTO.

Además, las combustiones se realizan en un orden determinado. Es decir lo que se llamaORDEN DE ENCENDIDO. Estos dos ordenamientos se realizan para uniformar los esfuerzosmotores entregados por los pistones, distribuyendo el esfuerzo torsional, y equilibrandodinámicamente el árbol cigüeña

Esta construido generalmente de acero forjado, en cuya composición puede encontrarse elniquel, cromo, molibdeno, magnesio, silicio..

El cigüeñal se construye con tantos codos como cilindros tiene el motor, en los motoreschicos es de una solo pieza, en los grandes motores marinos puede estar construido en dos o más partes, unidas por bridas.

Segmentos rascadoresSe encuentran en una gran variedad deformas, desde el segmento con rebaje enforma de pico de águila con expansor ósin él, el segmento de labios rectos, y elde garganta, hasta los segmentosmúlti les con ex ansor ó sin él.

Segmentos de compresiónEl primer segmento de compresión de fuego tiene,frecuentemente, las caras paralelas. No obstante, enlos motores en que la temperatura en las proximidades de la primera ranura puede alcanzarmás de 50ºc.


13/79


MMARev. 01

13

VOLANTE: Es un dispositivo colocado en el extremo del cigüeñal, de forma circular, que absorbe

energía de los impulsos motrices, para restituirlos en los momentos resistentes, y así hacer posible el funcionamiento del motor.

ARBOL DE LEVAS:El árbol de levas, es el órgano encargado de producir la apertura y cierre de las válvulas de

admisión y escape en el momento oportuno. Su posición con respecto al motor es longitudinal.Es accionado por el cigüeñal por medio de engranajes ó cadena. En proximidades de su apoyocentral, posee otro engranaje que es el encargado de arrastrar a la bomba de aceite. El árbol delevas, gira a la mitad de la revolución del cigüeñal.

Elementos de un motor diesel

1- Pistón y biela de un motor diesel.2- Cojinetes de cabeza de biela.3- Biela con cabeza abierta diagonal, y engrase a presión del pie.4- Válvula de admisión con deflector D.


14/79


15/79


MMARev. 01

15

1- cilindro 11- biela2- camisa húmeda que forma el cilindro 12- casquillo de pie de biela3- anillo de sujeción de la camisa 13- segmento de engrase4- cárter del motor 14- segmento de compresión5- soportes del cigüeñal 15- segmento de fuego6- cojinetes con casquillos para el cigüeñal 16- clip para sujetar el bulón7- volante 17-bulón8- cigüeñal 18- pistón

9- sombreretes de la camisa de biela C- apoyos del cigüeñal10- cojinetes de cabeza de biela


16/79


MMARev. 01

16

VALVULAS: Las válvulas que podemos encontrar en un motor de cuatro tiempos Diesel son:

a) Válvula de Admisiónb) Válvula de Escapec) Válvula de Aire de Arranqued) Válvula de Inyección de Combustiblee) Válvula de Seguridad

La misión de las válvulas de admisión y escape, es permitir la entrada del aire atmosférico yla salida de los gases quemados del cilindro.

Las válvulas se construyen de una sola pieza con acero especial de gran resistencia y queconserva sus propiedades sin deformarse a las altas temperaturas a que están sometidas.

Las válvulas usadas generalmente en los motores actuales, llamadas de platillo, sediferencian por la forma de sus asientos. Estos pueden ser:a- Asiento Plano b- Asiento Cónico a 30°c- Asiento Cónico a 45°

Las válvulas cónicas tienen la ventaja de proporcionar un cierre casi perfecto, porquetienden a colocarse automáticamente en su sitio aún existiendo juego entre el vástago de lasmismas y sus guías.

Las válvulas planas en cambio, no aseguran un buen cierre, razón por la cual no se hangeneralizado. La principal ventaja de éstas sobre las cónicas, es, que permiten, a igualdad dealzada, una sección mayor de pasaje de gases.De las válvulas cónicas, la que deja mayor sección de pasaje es la de asiento a 30°. Por talmotivo son usadas en los motores de alta velocidad, en cambio, las válvulas a 45° aseguran unmejor cierre.

Las válvulas de gran diámetro, permiten un pasaje mayor de gases, pero su aumento eslimitado debido al diámetro del cilindro y por la facilidad de deformación.

Los motores Diesel, están equipados con válvulas en cabeza (dos, tres ó cuatro por cilindro).Están accionadas por empujadores ó varillas y balancines ó bien, directamente por el árbol delevas (árbol de levas a la cabeza).


17/79


18/79


MMARev. 01

18


19/79


MMARev. 01

19

3 – 2 SISTEMA DE COMBUSTIBLE El sistema de combustible de un buque, es el conjunto de elementos, destinados a suministrar

combustible depositado en un tanque a los cilindros del motor, donde se realiza el procesoquímico-térmico-mecánico, para su funcionamiento.

Sus principales elementos son: tanque de combustible, bombas, válvulas, filtros, bomba deinyección é inyectores.

CIRCUITO DE COMBUSTIBLE:Al efectuar el recorrido de un sistema de combustible, nos encontramos en primer lugar con

el tanque de servicio, que puede estar alto, bajo ó a nivel; en todos los casos se necesita unaválvula que permita el pasaje de combustible al circuito.

En prevención de las suciedades que pueda traer el combustible, se colocan una serie defiltros, a saber: uno en el chupón que está sumergido en el depósito de combustible, que está alsolo efecto de evitar el paso de elementos grandes tales como trapos, estopa, etc., que puedanhaber caído al tanque

Continuando con el circuito, a la salida del tanque y después de la válvula citada en primertérrmino, hay un filtro denominado primario que es del tipo auto-clean.

Luego viene la bomba de combustible, la que a esta altura, está tomando un combustible bastante limpio, aunque tampoco tiene inconvenientes en trabajar con un combustiblerelativamente sucio.


20/79


MMARev. 01

20

A continuación sigue un sistema de filtrado compuesto por filtros de papel, con orificios de pocos micrones que no permiten el paso de pequeñas partículas. En la elección de este tipo defiltros hay que tener especial cuidado, de que, por aumentar el filtrado, se disminuya el flujo decombustible, que tiene que tener una presión constante de 1 bar.

A posteriori viene la bomba inyectora, que recibe el combustible a una presión de 1 bar ysale de ella a 250 bares, hacia los inyectores.

El combustible remanente de la bomba inyectora y del inyector, vuelve al tanque deservicio por la tubería de retorno, la que no posee ningún tipo de válvula ó grifo en todo surecorrido.

La bomba de combustible tiene un by - pass, que posee en su interior una válvula que permite el pasaje de combustible en un sólo sentido.

Este by - pass es manual y sirve para purgar ó llenar el sistema cuando se lo pone enservicio por primera vez ó cuando estuvo el motor mucho tiempo detenido.

COMBUSTIBLE:Se utiliza el gas-oil ó fuel-oil, derivados del petróleo obtenidos por fraccionamiento directo

del petróleo crudo.A su vez, el gas-oil es más denso que la nafta, pero para un mismo volumen tiene más poder

calorífico. El gas-oil es un combustible de bajo costo, y aunque costara lo mismo que la nafta,los motores Diesel seguirían siendo más económicos porque su rendimiento es superior.

FILTRADO DEL COMBUSTIBLE:Los combustibles utilizados para la alimentación de los motores Diesel, provienen de la

destilación de petróleos brutos.Los petróleos contienen ciertos cuerpos impropios o incluso nocivos para la combustión,

tales como silicatos, azufre, parafina, asfalto, breas, etc, que solo pueden ser eliminados parcialmente por la destilación.

Los productos provistos a los buques contienen estas impurezas, en proporciones quecrecen con la densidad del combustible, por lo tanto, para poder ser utilizados en los motoresDiesel deben ser depurados al máximo.

El filtrado es necesario, por que el gas-oil contiene a su vez partículas sólidas muy duras, ynumerosas impurezas por la manipulación así como también agua.

Es importante que estas impurezas sean eliminadas por un filtrado eficaz antes de que pasena través del material de inyección , no debemos olvidar que este comprende órganos deslizantescon juegos y holguras de hasta 2 ó 3 milésimas de mm., o válvulas que deben ser estancas ycuyo buen funcionamiento es la condición esencial para el mejor rendimiento y mayor duracióndel material


21/79


MMARev. 01

21

LOS FILTROSLos filtros son los órganos principales de protección de las bombas de inyección y de los

inyectores. Deben satisfacer un cierto número de condiciones.Ante todo han de ser eficaces, es decir, detener las impurezas del orden de la micra

(millonésima parte del metro).Los filtros han de estar concebidos para que puedan retener el agua emulsionada en el

combustible.Han de tener una larga duración de utilización con un mínimo de tamaño y un mínimo de

manutención, es decir, presentar una gran superficie de filtrado en pequeño volumen.Finalmente los filtros han de ser simples y robustos.

CLASIFICACION DE LOS FILTROSLos filtros para combustibles, utilizados corrientemente en los motores Diesel, pueden

clasificarse en cuatro categorías1. Filtros simples, con elementos de papel o cartón.-2. Filtros con tela metálica.3. Filtros decartucho, constituidos por elementos de fieltro “diatrox” 4. Filtros de pasos o escalonado, constituido por elementos filtrante de papel,

metálico o de fieltro.


22/79


MMARev. 01

22

TUBERIAS DE ALIMENTACION En un motor Diesel, las tuberías de alimentación se dividen en dos categorías

A) Las que aseguran la alimentación de combustible desde el depósito a la bomba deinyección, y el retorno del exceso desde la bomba o el filtro al depósito, así como el retorno delas fugas de los inyectores que son recogidas en el porta-inyector y devueltas al depósito por untubería independiente conectada a la de retorno principal-

B) Las tuberías de alimentación de los inyectores, son las que aseguran laalimentación de los cilindros del motor por medio de los inyectores, a partir de los racores desalida de la bomba.

Estas tuberías están sometidas a elevadas presiones, del orden de los 400 a 600 Kg/cm2, enconsecuencia deben estar construidas con materiales especiales, con diámetros y longitudesdeterminadas, con racores y conexiones seguras, que puedan resistir presiones elevadas yvibraciones

BOMBA INYECTORA:De acuerdo con el principio de funcionamiento del motor Diesel, se necesita una

alimentación de combustible rigurosamente dosificada en el momento preciso y durante un período de tiempo muy corto hacia el fin de la compresión en el 2º cilindro.

La distribución en cantidad necesaria y a la presión suficiente está asegurada por el trabajode la bomba inyectora ó de inyección.

Además, este elemento nos permite cubrir las exigencias de las diferentes condiciones deutilización del motor. Por ejemplo: asegurar la parada; el ralentí; la sobrecarga en el arranque;el consumo en marcha normal; el limite de caudal máximo compatible con la cantidad de airecomburente admitido en el cilindro.

Las bombas inyectoras pueden ser: a) Lineales b) Rotativasd) Inyectores bombas


23/79


MMARev. 01

23

Estos sistemas están basados en el principio de leva pistón levas pistón, permaneciendoconstantes en la carrera total de éste.

BOMBA BOSCH EN L1NEA:Este tipo de bombas cuentan con un elemento bomba por cilindro del motor, es que el

pistón es dosificador.Los pistones son accionados por el árbol de levas incorporado en la misma bomba, que a

su vez es movido por la distribución del motor en relación 2 a 1, la bomba es lubricada por elaceite del motor.

FUNCI0NAMIENT0:

Encontrándose el pistón en su punto muerto inferior,(ver esquema), el combustible circulalibremente por los orificios A y B (entrada y salida). La válvula de impulsión C se encuentracargada sobre el asiento cónico por acción del resorte D.

Al trabajar la leva sobre el rodillo ó taqué, el pistón asciende hasta obturar los orificios A-B. A partir de este momento, se inicia la carrera útil del pistón, comprimiendo el combustiblealojado en E. La presión en E, aumenta hasta que su valor vence al resorte D, separando a C desu asiento, permitiendo el pasaje de combustible a la tubería de inyección. Al inyectarsecombustible al cilindro, baja la presión, con lo cual el resorte D oprime a C contra el asiento. Elvolumen que ocupaba C en la tubería de inyección, es llenado por combustible, con lo quedecrece abruptamente la presión en dicha tubería é impide el goteo por el inyector. En sumovimiento descendente, el pistón deja libre los orificios A-B, repitiéndose así el ciclo.

- El grado de inyección varia al girar el elemento bombeante- El elemento bombeante gira por efecto de la cremallera


24/79


MMARev. 01

24

BOMBA DE INYECCIÓN LINEAL

BOMBAS DE INYECCION ROTATIVAS:Desde hace algunos años, los constructores de motores han empezado a fabricar motoresDiesel de pequeña cilindrada, de cuatro a seis cilindros, que giran a grandes velocidades.

Estos motores necesitan bombas de inyección de tamaño reducido y bajo costo, capaz deinyectar pequeños caudales a grandes frecuencias durante tiempos muy corto.

La originalidad de este sistema, consiste en la distribución del combustible, que se realiza porun distribuidor rotativo que descubre los orificios correspondientes a los cilindros a alimentar.


25/79


MMARev. 01

25

DESCRIPCION: (ver esquema) Esta bomba es muy simple de concepto, no lleva ningún rodamiento de bola o de rodillo, el

número de piezas en movimiento es el mismo, cualquiera sea el número de cilindros a alimentar.La bomba es un conjunto compacta de dimensiones reducidas, mucho más pequeña que la

bomba en línea, es absolutamente estanca, esta lubricada por el gas-oil filtrado que circula por ella a presión constante.

Puede funcionar en posición horizontal o vertical.Hay un elemento único de bombeo, constituido por dos pistones opuestos, incorporados a unrotor central que es accionado por un eje estriado.

Este rotor está ajustado con gran precisión en un cilindro fijo de acero, que constituye una delas partes de la cabeza hidráulica.

Los pistones están sometidos a la acción de un anillo de levas fijo, que se desliza en el rotor,este anillo tiene tantas levas como cilindros tengo el motor que se ha de alimentar.

Los pistones opuestos vuelven a su posición por la presión del combustible.Posee un canal axial en el rotor, que une el espacio comprendido entre los dos pistones y los

canales radiales (cuyo número es igual al número de cilindros del motor), para admitir e impulsar elcombustible a los inyectores.

En su movimiento de rotación, el rotor alcanza una posición tal como la que indica la figurade la izquierda y el combustible pasa por uno de los canales de alimentación hacia el canal axial, parallegar al espacio entre los dos pistones.

El rotor continua girando (figura de la derecha), el canal de admisión se cierra, y una de los dedistribución entra en coincidencia con uno de los canales de salida de la cabeza hidráulica, en este preciso momento, los pistones por la acción del anillo de levas, son empujados uno contra otro y elcombustible es expulsado hacia los inyectores.


26/79


MMARev. 01

26


27/79


MMARev. 01

27

INYECTOR BOMBAEs un cuerpo cilíndrico, en cuyo interior se desliza el embolo E (ver figura

correspondiente), un fuerte resorte R mantiene al pistón E en lo alto de su carrera,El gas-oil es enviado desde el tanque por medio de una bomba a una presión de 1 bar

aproximadamente, por el conducto G, cuando llega el momento de la inyección el balancín(detalle 2) empuja el pistón E hacia abajo, este obtura el orificio de entrada G y comprime elgas-oil de la cámara C, y cuando alcanza una cierta presión determinada, esta actúa por la carainferior del émbolo P y lo levanta venciendo el fuerte muelle M.

Como P es el cuerpo de la aguja A, esta se levanta con aquel y descubre los orificios O, por los que sale el gas-oil pulverizado a la cámara de combustión.

La figura es un esquema de la bomba inyector, peo esta lleva en el embolo E, canaletas orampas sesgadas, para que, al girarlo por la acción de la cremallera, varíe la cantidad decombustible inyectado.


28/79


MMARev. 01

28

INYECTORES: Las características de los motores Diesel, depende en gran parte del buen funcionamiento

de su equipo de inyección, y particularmente de sus inyectores.

FINALIDAD:Los inyectores tienen por finalidad la introducción en la cámara de combustión, en forma

pulverizada, de la pequeña cantidad de combustible que recibe de la bomba inyectora. Estaoperación debe realizarse en un tiempo determinado, siendo necesario que el combustible esteenteramente pulverizado a fin de obtener una combustión rápida y perfecta, así como unrendimiento máximo del motor.

DESCRIPCION:El inyector es un órgano de alta precisión. Esta compuesto de una aguja y de un cuerpo,

estas dos piezas están hermanadas y rodadas conjuntamente, por lo que no deben cambiarse

nunca por separado.El conjunto de aguja y cuerpo está fijado sobre elPORTA – INYECTO, que asegura laalimentación de combustible y permite además, su reglaje.

FUNCIONAMIENTO:El combustible impulsado por la bomba inyectora, llega a los porta-inyectores por medio

de la tubería de alimentación, un canal interno conduce el combustible hacia la cámara de presión que rodea la junta de la aguja. Debido a la diferencia de sección entre la junta de laaguja y el diámetro interior del cuerpo del inyector, la presión de combustible ejerce un empujesobre la aguja que tiende a separarla de su asiento.

En cuanto este empuje es superior al del muelle, la aguja se levanta y el combustible así

liberado se escapa por la junta a los orificios de salida, para ser pulverizado finamente en lacámara de combustión, comenzando la inyección.En cuanto la presión baja, la aguja cae sobre su asiento por la acción del resorte,

terminando la inyección. La estanqueidad del asiento es una condición esencial para el buenfuncionamiento del inyector.

La altura que se levanta la aguja (alzada) es un factor importante para obtener una pulverización correcta. Es importante no olvidar que, la duración del inyector, depende de laobtención prestadla filtrado del combustible

DISTINTOS TIPOS DE INYECTORES

INYECTORES DE TETONES:Este tipo de inyector, se emplea principalmente en los motores de inyección indirecta,cámara de precombustión, precámara etc.

INYECTORES DE ORIFICIO:Estos inyectores se emplean en los motores de inyección directa, y hay de varios tipos,

como ser:

1) De Orificio Unico:Posee un sólo orificio en su extremo. Este tipo de inyector tiene unaválvula que determina la duración de ingreso de combustible. Requiere de una gran presión deinyección. La penetración es grande, en cambio la pulverización es pequeña.


29/79


MMARev. 01

29

2) De Orificio Múltiple: el extremo tiene varios orificios de diámetro pequeño cuyo númerovaría de 5 á 8. Este inyector tiene válvula de cierre. El chorro sale más desparramado. La penetración es chica, en cambio la pulverización es grande.

3) De Boquilla: posee un sólo orificio de gran diámetro. Tiene válvula decierre. La presión delinyector es menor. La penetración y la atomización son chicas. Tiene la ventaja que no seempastan. Se los usa en motores lentos y permiten la utilización de combustibles de menorcalidad.

4) Abiertos: no poseen la válvula de cierre. Tienen un solo orificio. Envían al cilindro todo elcombustible que manda la bomba. Tiene el inconveniente que puede producir goteo después determinado el periodo de inyección normal. Se los usa en motores de poca potencia.

DURACION DE LA INYECCION:La inyección del combustible comienza de 10º á 30° antes de que el pistón llegue al PMS ytermina de 20º á 30° después de llegar a dicho punto, con una duración total de 30º a 60°, demodo tal, que el avance a la inyección, permita compensar el retardo al encendido delcombustible.

ANALISIS DE COMBUSTIBLE:El análisis de combustible, es un factor importante. Ello brinda la información necesaria

para saber si el combustible posee impurezas ó no, y si la calidad del mismo coincide con loque informa el proveedor.

Tobera para inyección por aire Inyectores del tipo con orificio

Resorte

Admisión del aire deinyecciónAdmisión de combustible

Cuerpo de laválvula decombustible

Aguja delinyector

PulverizadorPastilla del inyector

Admisión decombustible

Cuerpodelinyector

Aguja

Tobera


30/79


MMARev. 01

30

BOMBA DE ALIMENTAC1ON: El combustible es llevado desde el depósito hasta la bomba de inyección por una bomba

del tipo de émbolo, y ésta mandada por una leva ó excéntrica. La leva L mueve al pistón P pormedio del vástago V. El pistón aspira el gas-oil del depósito por la válvula de entrada E y loenvía hacia el filtro principal por la válvula de salida S. Cuando la leva empuja al pistón, secierra la válvula E y por la S, sale el combustible; parte hacia el filtro y el resto a ocupar la otracara del pistón.

Cuando el pistón queda libre de la acción de la leva, su resorte R lo vuelve a su posiciónoriginal, enviando con la cara superior el gas-oil al filtro y aspirando con la cara inferior unanueva carga de combustible procedente del depósito, lográndose así que el flujo de combustiblesea constante.

Guía de laaguja

Aguja

Cuerpo de la válvula decombustible


31/79


MMARev. 01

31

3 – 3 SISTEMA DE REGULACION:La potencia que puede suministrar un motor Diesel, es proporcional al caudal de combustible

inyectado a los cilindros. Las variaciones de la carga solicitada, son frecuentes y a veces,incluso exageradas. Para un caudal de inyección determinado, una disminución de la carga setraduce en una aceleración del motor, y a la inversa, cualquier aumento de la carga, representauna aceleración del motor. Es casi imposible para el operador, regular directamente el caudal deuna bomba de inyección. Por lo tanto se coloca un órgano intermedio, EL REGULADOR, paraasí limitar la velocidad del motor sea cual fuere la carga.

La acción del regulador es automática. Cumple las funciones básicas siguientes:-Limitación de la velocidad máxima. Se trata de evitar el “embalamiento”, principalmente cuando se produce una descarga brusca del motor.-Mantiene una velocidad estable del ralentí.-Mantiene una velocidad intermedia, se cual fuere la carga.

Para cumplir estas funciones, el regulador gobierna directamente el caudal de la bomba deinyección, es decir, en el caso de una bomba en línea, la cremallera. Este órgano, disminuye óaumenta el caudal de inyección según que el motor, bajo el efecto de la descarga ó carga,acelere ó desacelere. La acción del regulador abarca desde los consumos de plena carga y losmantenimientos.

La posición de parada, es en general, una función independiente de la regulación, pero permite, sea cual fuere la posición de la palanca de aceleración, tener la bomba de inyección encaudal nulo. En la mayoría de los casos, el regulador va montado sobre la bomba, de modo defacilitar el acceso al mando del caudal de la misma.

TIPOS DE REGULADORES:

Los reguladores pueden ser:-ELECTRICOS- HIDRAULICOS-CENTRIFUGOS-NEUMATICOS-HIDRAULICOS-CENTR1FUGOS-NEUMATICOS-HIDRAULICOS-CENTRIFUGOS

3 – 4 SISTEMA PURIFICADOR DE AIRE

El Aire y su FiltradoEl desgaste prematuro producido en los circuitos de lubricación y combustible, debido a

materias abrasivas arrastradas por el aceite y el gas-oil, hizo pensar a los fabricantes demotores, en la necesidad de filtrar también el aire, dotando a los colectores de filtros eficaces.El filtrado está determinado por tres consideraciones importantes:

a) El filtro debe asegurar el caudal de aire correspondiente al volumen aspirado por elmotor;

b) El contenido y la naturaleza del polvo atmosférico, en el que tiene que funcionar el filtro,y en

c) las dimensiones del filtro que ha de ser montado sobre una parte determinada delmotor

Un filtro de aire situado en la aspiración del motor, produce una importante reducción deldesgaste. Se ha demostrado que un filtro mediocre, aumenta en 1/3 la duración de los órganos,mientras que un filtro muy bueno puede triplicarla.

Nada demuestra mejor la utilidad de un filtro de aire, que la obstrucción de residuos que se produce al cabo de un cierto tiempo de utilización. Esta obstrucción progresiva, llega a frenar


32/79


MMARev. 01

32

poco a poco la admisión de aire, de modo que es necesario proceder a una limpieza del filtro órecambio del elemento filtrante en forma periódica, ya que de no hacerlo, representaría para elmotor, una aspiración cada mes menor del aire.

TIPOS DE FILTROS DE AIRE:Existen numerosos tipos de filtros que pueden clasificarse en cuatro categorías principales:

a) FILTROS SECOS:Los filtros secos, están destinados a trabajar en superficie. Están compuestos de elementos

de fieltro, papel ó incluso de plástico.

b) FILTROS IMPREGNADOS:En los medios muy polvorientos, se recomienda emplear filtro de masas filtrantes, cuyas

fibras están embebidas en una materia capaz de fijar el polvo.Existen muchos tipos de filtros que pertenecen a esta categoría.

c) FILTROS CON BAÑOS DE ACEITE:En este tipo de filtro, el aire a depurar, se dirige hacia la superficie de aceite contenida en

un recipiente en la parte inferior del filtro.


33/79


MMARev. 01

33

Una parte del polvo queda así retenido por el aceite, antes que la masa de aire cargada con unaniebla de aceite, atraviese el elemento filtrante, constituido generalmente, por filtros de plásticoó metálicos que aseguran un filtrado óptimo y retienen los vapores de aceite.

d) CONJUNTOS FILTRANTES CONBINADOS: Están constituidos por un prefiltro de turbulencia y un elemento seco, o bien, por un

prefiltro grueso y un filtro de baño de aceite ó incluso, con la combinación de los tres


34/79


MMARev. 01

34

OBTURACION DEL FILTRO DE AIRE:El rendimiento de un motor, su consumo de combustible y su duración, depende en parte

del perfecto estado del filtro de aire. Es conveniente, por tanto, que se mantenga rigurosamentelimpio, con los elementos no obturados.

3 – 5 SISTEMA DE LUBRICACION:El aceite lubricante tiene por misión, interponerse en forma de una fina película entre las

piezas metálicas en movimiento, para impedir su contacto directo. Así, la fricción y latemperatura quedan reducidas a un mínimo, prolongando la vida útil del motor.

La lubricación se cumple, haciendo circular el aceite por el motor, llegando a las partesvitales del mismo, por conductos internos. Esos conductos internos, conducen al aceite hacialos cojinetes de bancada; por perforaciones internas practicadas en el cigüeñal a los cojinetes delos muñones de biela; por conductos en el cuerpo de biela al cojinete del perno y pistón y, por

salpicado, al cilindro. Por otros conductos, se lubrican: árbol de levas, engranajes, balancines, etc., cumpliendotambién, la función de refrigerar la cabeza del pistón.

El aceite está contenido en el cárter, y para medir su nivel, se utiliza una sonda. Esta tiene dosindicaciones: máximo y mínimo.


35/79


MMARev. 01

35

ENFRIADOR DE ACEITE: En los grandes motores, en los que el volumen de aceite es mayor, puede preverse un

dispositivo para el intercambio de calor. El dispositivo consiste en un serpentín por el quecircula aceite bajo presión antes de alcanzar los órganos del motor. Este elemento está situadoen un depósito por el que circula el agua de refrigeración. Según las condiciones de marcha delmotor, se produce un intercambio de calor entre el aceite y el agua, de modo que se mantenga latemperatura óptima del aceite, sean cuales fueren las condiciones de trabajo.

VALVULA DE DESCARGA: La presión del aceite es función de su viscosidad y de la velocidad de la bomba. Para evitar

cualquier sobrepresión en el circuito, el sistema está provisto de un dispositivo de seguridad,llamado válvula de descarga, situado en el circuito de impulsión de la bomba. En la mayoría delos casos, la válvula está constituida por una bola que se mantiene sobre su asiento, gracias a la

presión de un resorte tarado y regulable por un sistema de tornillo que permite comprimirlomás ó menos. Mientras la presión no alcance el valor previsto, la válvula obtura un orificio deretorno al cárter.

En cuanto la presión se eleva por encima del valor tarado previsto, la válvula se levanta desu asiento y permite el paso directo de una parte del aceite a presión producida por la bombahacia el cárter, evitando cualquier sobrepresión en el circuito.

PURIFICADORES CENTRIFUGOS:En motores de mediana y gran potencia, se usan purificadores centrífugos para purificar el

aceite lubricante, con el objeto de eliminar las impurezas que se acumulan durante la marcha delmotor.


36/79


MMARev. 01

36

PURIFICADORES

SISTEMAS DE LUBRICACION:Los sistemas de lubricación más usados en la actualidad son: 1) Por salpicado2) A presión3) Mixto (combinación de ambos)

1)POR SALPICADO:El aceite se mantiene a un nivel constante en unos canales colocados debajo de cada una de

las bielas. Estas llevan en la parte inferior de la cabeza, un pequeño tubo en forma de cuchara


37/79


MMARev. 01

37

con las que levantan el aceite salpicando la parte superior del cilindro y cabeza de pistón, y elaceite chorrea a! deposito.

2) A PRESION:El lubricante es inyectado a presión entre las superficies que rozan. Se obtiene por medio de

una bomba que aspira el aceite del cárter, y lo envía con cierta presión a los diversos cojinetesy órganos que deben ser lubricados.

3) LUBRICACION MIXTA:Es una combinación de los dos anteriores. El aceite lubrica a presión los cojinetes de

bancada y por salpicadura, a la cabeza de las bielas y demás órganos.

BOMBAS DE ACEITE: Dentro de las distintas bombas de aceite existentes, hay dos que son las más frecuentes que

podemos encontrar. Ellas son:

1) BOMBA DE ENGRANAJES: Está constituida por dos piñones A y B, generalmente iguales, encerrados en una caja que

forma el cuerpo de la bomba. Uno de los ejes gira loco sobre su eje y es arrastrado por el otro,cuyo eje está conectado a un órgano del motor, animado de un movimiento de rotación.Generalmente es accionado por el eje de distribución. Estas bombas, como trabajan siempredentro del aceite, funcionan perfectamente, no experimentan el menor desgaste y son muyresistentes.

En la figura, podemos observar que su funcionamiento es muy simple. Los piñones al girararrastran el aceite del conducto de entrada C al de salida D. La misma posee instalada unaválvula de seguridad L.


38/79


MMARev. 01

38

2) BOMBAS DE PALETAS:Está constituida por un cuerpo de bronce A, en cuyo interior gira un núcleo B, de

acero, estando descentrado con respecto al eje de la bomba. El núcleo tiene practicada unaranura en sentido diametral, en el que se colocan dos paletas P, entre las que se dispone unresorte R, que las mantiene siempre contra las paredes. Es f á cil ver que cuando el núcleo gira enel sentido indicado por la flecha de la figura, la capacidad del compartimiento interior vaaumentando progresivamente mientras que la del superior va disminuyendo. Por lo tanto hayaspiración de aceite en el primero e impulsión en el último.

Las bombas de paletas comunican una gran presión de aceite, y son de unfuncionamiento muy seguro, pero son menos durables que las de engranajes, porque las paletasrozan continuamente con el cuerpo de la bomba y se gastan

FILTRADO DEL ACEITE:Para un buen funcionamiento y durabilidad del motor Diesel, es fundamental filtrar el aceite

de lubricación para eliminar las impurezas. El filtrado en los motores de combustión interna, hade realizar una triple función:1- Proteger al motor2- Retener los elementos perjudiciales para la lubricación


39/79


MMARev. 01

39

3- Dejar pasar los elementos útilesLos principales elementos perjudiciales que deben ser detenidos son:

- Limaduras metálicas- Agua- Arenas- Hollín- Carburantes

DIFERENTE TIPOS DE FILTROS:1) LOS FILTROS ESTATICOS:

1. De tela metálica2. De filtro magnético3. De discos apilados4. De elementos filtrante por superficie

5. De elementos filtrantes en profundidadDE TELA METALICA:

Los elementos filtrantes están constituidos de telas metálicas de mallas muy finas, cuyascombinaciones pueden tener diferentes grados de filtración.

FILTRO MAGNETICO:La parte esencial de este aparato es un imán, situado en el interior de un cartucho que se

coloca en el circuito de aceite.Disco de filtro de tela metálica

ELEMENTOS FILTRANTES POR SUPERFICIE:El elemento filtrante se presenta bajo la forma de una hoja filtrante. Las dimensiones de

sus poros condicionan la finura del filtrado. La hoja puede estar doblada varias veces sobre ellamisma, generalmente en forma de acordeón, y mantiene su forma por medio de una armadura

metálica. Se obtiene así, un cartucho filtrante que se coloca en una caja metálica unida alcircuito de lubricación.


40/79


41/79


MMARev. 01

41

DISTINTAS FORMAS DE INSTALACION DE FILTROS DE ACEITE


42/79


MMARev. 01

42

LUBRICANTES:Los lubricantes que son usados en motores Diesel pueden dividirse en dos grupos: de aceite

y de grasa. Ambos, aceites y grasas lubricantes, tienen como principal objetivo separarsuperficies metálicas en movimiento, y así evitar ó por lo menos, reducir el desgaste en talessuperficies.


43/79


MMARev. 01

43

ACEITES LUBRICANTES:Los usados en motores Diesel, se obtienen por la destilación del residuo que queda del

petróleo después que se ha sacado de éste los productos más ligeros, como la nafta, kerosén ygas-oil.

Los aceites lubricantes usados en distintos de maquinas son los de origen: a) Animal

b) Vegetalc) Mineral

PROPIEDADES DE LOS ACEITES LUBRICANTES

VISCOSIDAD:Es la más importante de las propiedades. La viscosidad decrece con el aumento de la

temperatura. Algunas máquinas poseen un indicador de viscosidad, y según la estación del año,se emplean aceites de distintas viscosidad. A pesar de todo, el aceite que sirve para los motoresDiesel, debe tener una viscosidad baja para permitir el arranque en frío más fácilmente.

La Sociedad Anónima de Ingenieros (SAE), ha establecido una clasificación que se basaen la viscosidad. Esta es designada con el símbolo SAE seguido de dos cifras. Por ejemplo:

SAE 10 w SAE 20 w SAE 40w

A cada una de estas cifras corresponde una viscosidad mínima y una viscosidad máximaque se dan 18° C para los símbolos seguidos de la letra W (Winter; invierno). No obstante, estaclasificación sólo tiene en cuenta la viscosidad y no da ninguna indicación sobre la calidad de la

misma.PUNTO DE DERRAME:

Es la más baja temperatura a la cual, el aceite se solidifica en el recipiente que lo contiene.Esta propiedad, afecta la posibilidad de bombear el aceite a través del sistema. Un punto dederrame elevado, ocasionara dificultades en el arranque en frío.

RESIDUOS DE CARBONO:La cantidad de carbono dejado después que las materias volátiles han sido evaporadas y

quemadas por calentamiento del aceite, da un índice de carbono que puede depositarse en unmotor. Ello producirá problemas en el funcionamiento del mismo.

PUNTO DE INFLAMACION:El punto de infamación de un lubricante, se determina de la misma manera que para los

combustibles. Su objetivo es indicar la cualidad del aceite. El punto de inflamación de losaceites lubricantes para motores Diesel navales, varía desde los 175° C á 225° C.

AGUA Y SEDIMENTO:Los aceites deben estar libres de agua y sedimentos, por lo que se purifica por medio de

una purificadora centrifuga.

ACIDEZ:Un aceite ácido, puede corroer ó picar las partes del motor y tiene la tendencia a formar

sedimentos con el carbón. Los aceites tienen la tendencia de ponerse ácidos con la oxidación.


44/79


MMARev. 01

44

OXIDACION:El aceite no deberá tener una excesiva tendencia a la oxidación, pues ocasiona sedimentos.

CENIZAS:La ceniza es la medida de las materias extrañas las que pueden ocasionar excoriaciones ó

picaduras de las partes en movimiento que entran en contacto.

AZUFRE:El azufre ó compuestos corrosivos del azufre no se permite en los aceites lubricantes,

pues ellos tienden a formar ácidos con el vapor de agua.

El color del aceite no tiene relación con sus propiedades lubricantes

ACEITES CON ADITIVOS:Las altas presiones y temperaturas del cilindro y las altas cargas y velocidades usadas hoy

en día en los motores Diesel de alta potencia, han aumentado los requisitos en las cualidades delos aceites lubricantes. Estos requisitos, son difíciles de encontrar en los aceites minerales puros.Uno de los problemas que se encontraron en los motores Diesel, es que se pegan los aros del pistón, dando por resultado reducción de potencia, escape con humo y contaminación del aceite-

Para resolver tales problemas, se ha agregado al aceite sustancias químicas llamadas:a) Aditivos, que aumentan la resistencia del aceite a la oxidación, y

b) Aditivos detergentes que ayudan a mantener sin pegarse los aros de pistón,eliminando la borrosidad del aceite.

Los aditivos hacen su trabajo combinándose con las contaminaciones indeseables. Porsupuesto, la cantidad de aditivos libres en al aceite, gradualmente decrece. El aceite segasta y su capacidad para resistir la oxidación disminuye. El aceite desgastado debecambiarse y reemplazarse con aceite nuevo.

CARACTERISTICAS DE LOS ACEITES LUBRICANTES: La lubricación con éxito de los motores Diesel modernos, se ha convertido en un problema

cuyas dificultades van en aumento. Por otra parte, la buena lubricación es aún más vital para elfuncionamiento correcto y la vida de los motores. La mejor prueba de cualquier aceite lubricanteestá en la forma como se comporta el motor.

El aceite lubricante debe reunir ciertas características. A saber:

1) Una viscosidad dentro de límites adecuados a través de todo régimen detemperatura de funcionamiento del moto:

2) Evitar el pegamiento de los aros3) Mantener una buena película de aceite en las paredes del cilindro4) Estancar los cilindros durante la compresión4) No dejar depósitos de carbón sobre la cabeza de pistón5) Evitar el desgaste de cojinetes6) Refrigerar los cojinetes manteniendo una temperatura estable de funcionamiento7) Limpiar el interior del motor8) No dejar depósitos de carbón en válvulas de admisión y escape9) No debe dejar sedimentos, no obstruir los conductos de aceite, filtros y enfriadores10) Baja proporción de consumo11) Tener buenas propiedades de arranque en tiempo frío12) Permitir largos intervalos entre cada cambio de aceite


45/79


MMARev. 01

45

LAS GRASAS: Las grasas lubricantes son emulsiones ó mezclas intimas de aceites lubricantes con

sustancias jabonosas.Las grasas son:

a) Grasa lubricante mineral b) Grasa lubricante de grafitoc) Lubricante de cojinete de bolasd) Lubricante de engranajes

COJINETES Y SU LUBRICACION:Los cojinetes tienen por objeto soportar los árboles rotativos y otras partes en movimiento, y

transmitir los esfuerzos ó cargas de una pieza a otra del motor. A fin de realizar su función principal y trabajar sin inconvenientes y desgastes indebidos, los cojinetes deben cumplir la

misión adicional é importante siguiente:a) Reducir la fricción de las superficies en movimiento en contacto, separándolas

mediante una película de aceite lubricante.b) Disipar ó reducir el calor producido por la fricción, inevitable, a temperatura

conveniente y estable de funcionamiento

COJINETES - SU CLASIFICACION:Los cojinetes por su carga pueden dividirse en dos grupos:

1) Cojinetes de perno o muñón, cuyo esfuerzo forma un ángulo recto con el eje geométrico

de rotación2) Cojinete de empuje: los esfuerzos actúan a lo largo del eje geométrico de rotación.

COJINETES DE BANCADA Y BIELA: De acuerdo en la forma que trabaja la carga, los cojinetes se dividen en dos grupos:

1) Cojinetes con carga constante, tales como los de turbinas generadores eléctricos, motoreseléctricos ó bombas centrifugas, llamadas de fuerza.

2) Cojinetes de carga variable como de bancada, biela, perno, llamados de motor

3 – 6 SISTEMA DE REFRIGERACION

Desde el punto de vista del rendimiento térmico, la refrigeración que se le debe suministrar alos motores Diesel constituye un factor negativo, ya que representa, aproximadamente, laeliminación de 33 % del calor producido por la combustión en el interior del cilindro.

Pero debe tenerse en cuenta que, sin la refrigeración resultaría imposible que el motorfuncione, debido a las altas temperaturas, próximas a los 1800C, que se producen dentro delcilindro en el momento de la combustión, se originaria muy pronto el autoencendido, roturas delcilindro debido a las fuertes dilataciones sufridas por las partes metálicas del motor y quellegarían a fundir las piezas.

Además de conservarse mucho tiempo las altas temperaturas producidas por la combustiónsin suministrarle al motor un adecuado sistema de refrigeración, haría que resultare imposibleefectuar la lubricación, ya que los lubricantes usados en los motores se inflamanaproximadamente de 300º C


46/79


MMARev. 01

46

DISTINTOS SISTEMAS DE REFRIGERACION:Los principales sistemas de refrigeración son:

a) POR AIRE O DIRECTA

b) POR AGUA O INDIRECTA

1) Circulación por Termo-sifón2) Circulación Forzada por bomba

1) CIRCULACION A TERMO-SIFON:Se basa en la diferencia de densidad entre agua fría y caliente.El sistema está compuesto de un deposito de agua D, cuyo nivel está más alto que los

cilindros, y que comunica por un lado, con la parte superior de éstos y , por otro, con elradiador R, que a su vez está comunicado por medio del tubo A, con la parte inferior de loscilindros.

Su funcionamiento no puede ser más sencillo: cuando el motor está en marcha, el calor queabsorben las paredes de los cilindros es transmitido al agua que los rodea, elevando sutemperatura. La diferencia de temperatura y, por lo tanto, de densidades de las dos columnas deagua establece una circulación entre el cilindro y el deposito. El agua caliente sube por el tuboB al depósito D, siendo reemplazada por el agua fría que pasa a ocupar su lugar. El aguacaliente desciende por la tubería del radiador R, en donde se enfría por el aire que la atraviesa pasando por el tubo A, a la parte inferior de los cilindros. Vemos, que el agua comienza acircular cuando llega a cierta temperatura.

2) CIRCULACION FORZADA POR BOMBA:Es el más usado, especialmente en los motores de gran potencia, en los cuales conviene una

circulación rápida y constante. En el trayecto que ha de seguir el agua se intercala una bomba Bforzando a la circulación del agua de refrigeración, cuyo recorrido es análogo al anterior.


47/79


48/79


MMARev. 01

48

e) Termostato:La finalidad esencial del termostato, es la de obturar el circuito de refrigeración, de forma

que se desconecte el radiador ó intercambiador de calor en el momento de la puesta en marchaen frío a fin de alcanzar más rápidamente la temperatura de trabajo. Durante la utilización, eltermostato puede frenar parcialmente la circulación de agua, para mantener la temperatura detrabajo constante.

Es un dispositivo que trabaja por variación de temperatura que debe controlar. Cuando latemperatura del agua aumenta calienta un líquido en un bulbo, dilatándose y presionando através del tubo capilar en un fuelle, se hace sentir en una placa que sostiene a los resortes.

Cuando la temperatura del agua, supera el timbre del resorte, éstos se comprimencambiando de posición los contactos eléctricos, permitiendo por lo tanto, la circulación delagua refrigerante. Estos contactos, efectúan la conexión necesaria para que trabaje el ventilador ófuncione la alarma, según el cas


49/79


MMARev. 01

49

2) Circuito de Refrigeración Externo o de Agua de MarEste circuito es el que refrigera el agua tratada o dulce, es un circuito abierto, es decir, el

agua es tomada del medio donde el buque navega, refrigera el agua dulce y nuevamente esenviada al mismo medio. Los componentes que forman este circuito son:

a) Toma de Agua de MarQue se encuentra a ambas bandas del buque debajo de la línea de

de flotación.

b) Filtro CanastoEs un filtro metálico, que evita que se introduzcas en la tubería algas, bolsas plásticas y

demás elementos indeseables que puedan obturar el sistema.

c) Bomba de Agua Dura o Agua de Mar

Esta bomba es la que toma el agua del exterior para refrigerar el agua dulce ynuevamente sale al exterior.

d) Intercambiador de CalorEs el mismo por donde circula el agua dulce, y esta cede calor por el pasaje de agua demar.

e) Descarga al ExteriorLa bomba impulsa el agua de mar al intercambiador de calor y luego hacia la salida porla tubería de escape por alguna de las bandas del buque

Cabe destacar que, el agua de circulación interna o agua dulce, JAMAS se mezcla con elagua de circulación externa o agua de mar.

TRATAMIENTO DEL AGUA DE REFRIGERACION:El agua que se utiliza para enfriamiento del motor Diesel, no deberá contener una excesiva

cantidad de sales minerales, pues éstas causan la formación de incrustaciones cuando el aguaempieza a calentarse. Tales incrustaciones, recubren las partes de los pasajes del sistema deenfriamiento y retarda la transferencia de calor. El agua que contiene una cantidad excesiva desales y alto porcentaje de dureza, depositará incrustaciones en las cámaras de agua mucho másrápidamente con temperaturas elevadas.

Para evitar esto, se usan aguas ablandadas por medios de productos químicos los que formancon las sales, productos que se mantienen en disolución en el agua, impidiendo la formación deincrustaciones.

El conductor, deberá tener especial cuidado en caso de tener que abastecer de agua a losmotores en navegación, ya que el agua tratada requiere de las proporciones adecuadasestablecidas por el fabricante, es decir, de acuerdo a los litros de agua común corresponde ciertacantidad de productos químicos.

Si no fuera posible suministrar agua tratada por algún motivo de fuerza mayor, usará aguacomún en cantidad necesaria para llegar a destino, comunicando la novedad y teniendo en cuentalos litros de agua común introducidos al sistema de refrigeración, para luego adicionar los productos químicos en cantidad necesaria.

Por tal motivo, se debe tener agua tratada en algún tanque especialmente acondicionado para tal fin, en bidones ó cualquier recipiente adecuado, para ir agregando el líquido refrigerantecuando sea necesario.


50/79


MMARev. 01

50

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES TERMICOSDIESEL DE 4 TIEMPOS

Se recordará que la combustión, es una reacción química que genera calor, gases, yeventualmente luz. Una combustión puede pues, ser realizada en formas diferentes:

a) Sea en vista de utilizar directamente el fuerte calor de la combustión al aire libre{soplete para soldar, quemadores de fuel-oil, etc.) ó

b) Sea en vista de utilizar la fuerza motriz que pueden adquirir los gases calientes cuandose controla su expansión.

A este efecto, la combustión tendrá lugar en la cámara de dimensiones cuidadosamentedeterminadas. Este es el caso del motor Diesel, porque la combustión se realiza en el mismocilindro. El cilindro, está cerrado en una de sus extremos por la culata, mientras que el pistón se

une al cigüeñal por la biela que está articulada al mismo, constituyendo una pared móvil.Suponiendo que el pistón se encuentra iniciando una carrera de descenso y que el encendido deuna cierta cantidad de combustible sea realizado en la cámara, por la expansión violenta del gasde la combustión el pistón provisto de aros, es empujado hacia abajo, empujando a la vez alcigüeñal por medio del sistema de biela-manivela. Las piezas, una vez impulsadas, tienden aseguir su movimiento, es decir, la rotación del cigüeñal y regreso del pistón; pero la presión delos gases de la combustión se opondría si no se les diera salida; por eso, se abre una válvula que permite evacuar los gases de la combustión a la atmósfera.

Para mantener la rotación del cigüeñal, una nueva combustión deberá ser realizadaenseguida y repetida periódicamente.

El conjunto de fenómenos necesarios para obtener la marcha del motor se llamaCICLO

DE TRABAJO. El ciclo de trabajo del motor Diesel, se cumple endos ó en cuatro carrerasdel pistón, llamadosTIEMPOS.Se va a considerar el funcionamiento, en un solo cilindro, porque ocurre el mismo

proceso en todos ellos aunque no coincidan el instante en el que se realizan las fases del ciclo,debido al acodamiento del cigüeñal.

Pero antes, debemos definir algunos términos técnicos, que son necesarios conocer, parauna mejor explicación:

A) Punto Muerto Superior (PMS): punto más alejado del cigüeñal que alcanzael pistón en su carrera.

B) Punto Muerto Inferior (PMI): punto más cercano al cigüeñal, que alcanzael pistón en su carrera.C) Carrera ascendente: recorrido del pistón del PMI al PMS.D) Carrera Descendente: recomido del pistón del PMS al PMI.E) Manivela: brazo formado entre el muñón de bancada y el muñón de biela, en

el cigüeñal.F) Cilindrada: el volumen del cilindro entre el P.M.S y el P.M.I. G) Cámara de Combustión:es el lugar donde se realiza la combustión


51/79


MMARev. 01

51

A cada carrera del pistón corresponde media vuelta del cigüeñal. Cada dos vueltas delcigüeñal, corresponde una vuelta del árbol de levas, debido a la relación de engranajes entreambos; es decir, el engranaje del árbol de levas tiene el doble de número de dientes que elengranaje del cigüeñal. El ciclo de cuatro tiempos, se cumple en cuatro carreras del pistón. Sellaman:

1) ADMISION - 2) COMPRESION - 3) EXPANSION - 4) ESCAPE

1er. Tiempo: ADMISION:Considerando que el cigüeñal gira según la flecha de la figura, cuando el pistón inicia su

carrera descendente desde el PMS, la válvula de admisión abre, el aire llena el cilindrogradualmente hasta el PMI, donde cierra la válvula de admisión. Entonces, la presión del aireserá más ó menos la presión atmosférica a temperatura ambiente. El pistón hace una carrera y elcigüeñal gira media vuelta

2do. Tiempo: COMPRESION:Con las válvulas de admisión y escape cerradas, el pistón hace la segunda carrera del PMI al

PMS. Comprime el aire encerrado, haciendo disminuir su volumen hasta el valor de la cámarade combustión, y por tanto aumenta la temperatura y presión (600 C y 30 á 40 Kg. /cm2,respectivamente). El pistón hace otra carrera y el cigüeñal hace medio giro completando unavuelta.


52/79


53/79


MMARev. 01

53

PMS, la iniciación de la carrera del pistón se efectuaría sin combustión, es decir, sin esfuerzomotor.

Para evitar esta disminución debido al retraso del encendido, la inyección comienza antesque el pistón llegue al PMS, y termina después del mismo. Esto es lo que se llamaAVANCEA LA INYECCION.

SISTEMA DE INYECCION El sistema de inyección tiene la misión de suministrar el combustible a los cilindros en el

momento oportuno y cuidadosamente dosificado. Existen varias formas de hacerlo. Podemosresumirlos en dos sistemas:

1) Inyección Directa2) Inyección Indirecta.

1) Inyección DirectaEs cuando el combustible pulverizado se introduce directamente a la cámara decombustión. La pulverización más fina posible, es necesaria para mezclar íntimamente elcombustible con el aire, a efectos de una completa combustión. Esto se complementa con laturbulencia del aire, debido a la forma especial de la cabeza del pistón

2) Inyección IndirectaEs cuando la inyección de combustible pulverizada no se realiza en la cámara de

combustión, se efectúa en una cámara separada.

MOTORES DIESEL, DIFERENCIAS CON EL MOTOR A EXPLOSION:

La organización de sus elementos, es la misma que en los motores de explosión (ciclo deOtto que quema nafta), pero en los Diesel (queman gas-oil). Hay diferencias sensibles defuncionamiento.

En los motores de explosión, la nafta es pulverizada y mezclada con el aire en elcarburador; luego toda esa mezcla se inflama en el cilindro por medio de la chispa producida por el sistema de encendido.

En los motores Diesel, no hay sistema de encendido ni carburador. El motor aspira aire puro y fresco que en el segundo tiempo se lo comprime a una alta presión que hace que éste secaliente lo suficiente (aproximadamente 800° C), como para que al inyectarle el combustible(gas-oil), éste se inflame por sí sólo y se vaya quemando. La expansión de los gases, produce lacarrera motriz de descenso del pistón, para luego ascender nuevamente, produciendo, así elescape de estos gases.

MOTOR DE:

DE EXPLOSION DIESEL

1er. Tiempo de: ADMISION 1er. Tiempo de: ADMISION

Aspiración de la mezcla aire-nafta Aspiración y llenado del cilindro congraduada por el acelerador. aire puro y fresco.


54/79


MMARev. 01

54

2do. Tiempo: COMPRESION 2do. Tiempo: COMPRESION

Moderada de 6,5 a 10 atmósferas. Elevada de 12 a 21 atmósferas.

3er. Tiempo: COMBUSTION 3º Tiempo: COMBUSTION

Encendido de la mezcla aire-nafta Inyección de gas-oil. Autoinflamación del por una chispa de la bujía. combustible por el calor producido por laExplosión de toda la mezcla combustión. Combustión a medida que

entra gas-oil.4to. Tiempo: ESCAPE

Idéntico en los dos sistemas. Los gases de la combustión, se eliminan a la atmósfera.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DIESEL DE DOSTIEMPOS

El cilindro generador de fuerza motriz de la máquina Diesel del ciclo de dos tiempos, debeser provisto de aire, a una presión ligeramente mayor que la de la atmósfera, al final de laembolada ó periodo de potencia y al principio de la embolada ó periodo de compresión. Esto sellama" carga de lavaje", y tiene por objeto barrer o expulsar los gases quemados del cilindrogenerador de fuerza, al final de la embolada de potencia, llenándolo, al mismo tiempo, con unacarga fresca de aire para el período ó embolada de compresión.

El aire de lavaje es suministrado al cilindro generador de fuerza motriz de la maquinaDiesel de dos tiempos, por medio de una bomba de aire de lavaje, que puede funcionar deforma independiente ó accionada por el motor mismo. El aire de lavaje es regulado por laválvula D (fig.), fijada en la cabeza del cilindro B.

EMBOLADA DE POTENCIA O FUERZA MOTRIZEl aceite combustible, como en el motor de cuatro tiempos, es inyectado en forma

pulverizada por la inyección de aire en la válvula de inyección de combustible F al cilindrogenerador C, un momento antes de la iniciación de la embolada ó periodo de potencia. La cargade aceite combustible se enciende debido al calor del aire comprimido, y la expansión rápida delos gases impulsa al pistón A hacia el PMI. Hacia el final de la embolada, el pistón descubre


55/79


MMARev. 01

55

los orificios de evacuación E en la pared del cilindro, por los cuales escapan los gasesquemados.

Las válvulas de aire de lavaje D, fijadas en la cabeza del cilindro B, inician su abertura unmomento después con el objeto de permitir la entrada al cilindro, del aire de lavaje a baja presión y expeler el remanente de los gases por los orificios de evacuación al tubo de descarga,llenando al mismo tiempo, el cilindro con una nueva carga de aire limpio. Esta es la emboladaó período de potencia.

EMBOLADA O PERIODO DE COMPRESION:El pistón en su carrera ascendente ó embolada de compresión, obtura los orificios de

evacuación E, en la pared del cilindro. Las válvulas de aire de lavaje D permanecen cerradas yel aire es comprimido en el cilindro C. Como consecuencia, la temperatura se eleva hastaalrededor de 640° C. Esta es la embolada ó período de compresión. El aceite combustible, esinyectado para la embolada de potencia que le sigue y con esto se completa el ciclo. Lainyección del combustible, tanto en el método como en la regulación, es semejante a laempleada en el motor de cuatro tiempos.Conclusión:

El ciclo completo de trabajo se efectúa durante dos emboladas del pistón, siendo eldescendente la embolada de potencia ó fuerza motriz y la ascendente, la embolada decompresión. La operación de evacuación y lavaje se produce durante la terminación de laembolada de potencia y principio de la embolada de compresión. En cadacilindro se efectúa una embolada de fuerza motriz por cada revolución del eje cigüeñal.

LA SOBREALIMENTACION DE LOS MOTORES DIESEL: La presión de combustión que obra sobre el pistón, determina el esfuerzo motor, y en

consecuencia, la posibilidad de rapidez de giro del cigüeñal (igual que el ciclista: más se apoyasobre los pedales más rápido podrá rodar).

Ahora bien, esta presión es tanto más elevada cuanto más grande sea la cantidad decombustible encendido. De lo que resulta que la potencia de un motor, es proporcional a la


56/79


MMARev. 01

56

inyección. Pero, no será necesario creer, que para un motor dado, se puede aumentarindefinidamente la inyección para obtener una gran potencia. En efecto, se admite prácticamenteque la combustión completa de un gramo de gas-oil, necesita 20 gramos de aire,aproximadamente; eso significa que si a un cilindro le entra por aspiración del pistón 20 gramosde aire, será posible encender al máximo un gramo de gas-oil. Una cantidad suplementariainyectada, no podrá ser encendida por falta de oxigeno, y en la cámara de combustión se produce un hollín que ensucia todas las piezas, que luego de un tiempo ocasiona obstrucción delinyector, de los aros, etc.

Por el contrario, si en el mismo cilindro se introducen 40 gramos de aire, será posibleencender correctamente 2 gramos de gas-oil y el esfuerzo motor será del doble,aproximadamente. Para obtener este resultado, basta comprimir el aire antes de su llegada alcilindro. Así, bajo el mismo volumen, el peso de aire es aumentado, permitiendo unacombustión más importante, de lo que resulta un esfuerzo superior. Este proceso, se llamaSOBREALIMENTACION, y los elementos que los realizan se denominan compresores y turbo-

compresores. Por lo expuesto, estos elementos tienen la función de admitir aire al motor amayor presión que la atmosférica. De esta forma, se puede aumentar la inyección decombustible aumentando la potencia en el motor hasta un cincuenta por ciento (50 %) conrespecto a un motor sin sobrealimentar de las mismas dimensiones. Se dice que un motor essobrealimentado, cuando la presión existente en el cilindro en el momento de cierre de laválvula ó lumbrera de admisión, es superior a la atmosférica

DIFERENTES TIPOS DE COMPRESORES:Dos tipos distintos de aparatos son utilizados en la sobrealimentación. Cada uno presenta

características de funcionamiento bien determinadas que derivan de principios diferentes, pero permiten alcanzar la finalidad perseguida.

El primer tipo de aparato es volumétrico, y está accionado mecánicamente.El segundo es del tipo centrífugo, y lleva una turbina accionada por los gases de escape yacoplada directamente a un compresor.

COMPRESORES VOLUMETRICOS - COMPRESOR ROOTS El compresor tipo Roots, empleado principalmente en los motores de dos tiempos como

compresor de barrido, se emplea también para la sobrealimentación de los motores de cuatrotiempos. Es un aparato volumétrico de accionamiento mecánico, que tiene dos rotores, que giranen sentido inverso y que, al igual que una bomba de engranajes, aspiran el aire por un lado delcárter y lo comprimen a lo largo de las paredes en el sentido de rotación de los rotores hacia elorificio de salida, que está unido al colector de admisión.

Este aparato, permite un aumento de potencia apreciable y tiene un tamaño relativamente pequeño. Por el contrario, su instalación necesita una base de fijación y un sistema deaccionamiento adecuado, polea y correa ó unión directa a los piñones de distribución.


57/79


MMARev. 01

57

COMPRESORES CENTRIFUGOS- TURBO COMPRESORES

El turbo-compresor, es una turbina de sobrealimentación accionada por los gases de escape.El turbo-compresor se compone de los siguientes elementos:la turbina, el cárter (quecontiene los cojinetes del conjunto giratorio) y el compresor.

La turbina, está dispuesta a un lado del cárter y el compresor del otro, dispuestos en elmismo árbol que gira sobre cojinetes lisos lubricados a presión con aceite, que contribuyeigualmente a su refrigeración.

En un lado de la turbina, actúan los gases de escape que entran por la periferia y salen porel eje. Estos gases de escape transforman su presión en energía cinética, alcanzando los álabesde la turbina a los que le imprime una gran velocidad. La turbina, acciona directamente elcompresor centrífugo que está montado en el extremo opuesto del mismo árbol, formando unconjunto perfectamente equilibrado.

El compresor aspira el aire por el centro y lo impulsa hacia un colector periférico unido alcolector de admisión.


58/79


MMARev. 01

58

La principal ventaja es la utilización de la energía cinética de los gases de escape para suaccionamiento. De ésta manera se obtiene la sobrealimentación del motor sin absorber de ésteninguna potencia.

POST – ENFRIADOR (Inter – cooler)El post – enfriador o inter – enfriador, es un dispositivo intercambiador de calor que se

instala a la salida del compresor, intercalado entre éste y los cilindros, su misión es de laenfriar y reducir el volumen específico del aire a la salida del compresor (que se encuentra auna temperatura muy elevada) y mejorar aún más la eficiencia del turbo - compresor, permitiendo mejorar el llenado de los cilindros y así aumentar la potencia de salida del motor.

Todo esto es debido a que el aumento en la masa de aire introducida en los cilindros nos permite inyectar y quemar una mayor cantidad de combustible, para la misma cilindrada, y por lo tanto así obtener una mayor potencia en el eje.

El aire se enfría con agua a través de un dispositivo intercambiador llamado post – enfriador, el mismo cuenta para ello de un conjunto de tubos encerrados en una caja (envueltadel intercambiador) , el agua circula por el interior de los tubos, en tanto que por el exterior delos mismos circula el aire a ser enfriado.

En algunos motores el intercambiador puede ser aire – aire, es decir, se emplea aireexterior más frío como agente refrigerante, en lugar de agua.

SISTEMAS PARA LA PUESTA EN MARCHA DEL MOTOR

El sistema de arranque consta de una serie de componentes auxiliares dedicadosexclusivamente a la función de puesta en marcha del motor. En la actualidad existen variosmétodos para llevar a cabo esta operación en los motores diesel, los mismos varían según seala aplicación, tamaño, etc… del motor.

Los sistemas se clasifican según tres tipos básicos:

a) Manual b) Eléctrico c) Neumático


59/79


MMARev. 01

59

a) Sistema de Puesta en Marcha ManualEn los motores de 30 hp de potencia o menores, puede emplearse eficientemente el

sistema de arranque manual, empleando una manivela o un conjunto polea y cuerdo.En estos sistemas, se dispone de una pequeña caja de engranajes para multiplicar la

velocidad de giro a la salida del dispositivo manual.

b) Sistema de Puesta en Marcha EléctricoEn este sistema se dispone de una rueda dentada anular (corona dentada), instalada en el

volante del motor que engrana con el piñón deslizante del motor de arranque eléctrico, paraque este último pueda impulsar al conjunto volante – cigüeñal y así poder ponen en marcha almotor.

La energía para el motor eléctrico se obtiene de una batería o acumulador eléctrico, el proceso de recarga de este acumulador, se efectúa por medio de un alternador, tambiénvinculado al motor por medio de poleas.

Resumiendo, el sistema de arranque eléctrico consta de los siguientes componentes:1) Motor de arranque2) Alternador3) Batería4) Interruptor de arranque

c) Sistema de Puesta en Marcha NeumáticoEl sistema de arranque neumático, realiza la operación de puesta en marcha inyectando

aire a prisión, almacenado en un tanque, sobre la cabeza del pistón.Este sistema consta de un depósito o tanque de aire comprimido, válvula de distribución,

válvula de puesta en marcha, y en algunos sistemas también posee una válvula de maniobra y

cierre.INVERSIÓN DE MARCHA

Para poder dar máquina atrás o ciar, es necesario invertir el sentido de giro de la hélice, yesto se logra según el tipo de máquina instalada en el buque:

MOTORES REVERSIBLES:Se denominan Motores Reversibles, aquellos motores que giran en ambos sentidos, para

ello deben tener dispositivos que le permitan funcionar en uno u otro sentido.Estos dispositivos, permiten invertir el sentido de giro del motor, para poder dar máquina

en reversa y por lo tanto invertir en sentido de giro de la hélice, generalmente, estas máquinasno poseen caja inversora.Son motores de bajas revoluciones, pues toda las RPM , son transmitidas al eje propulsor.

MOTORES IRREVERSIBLES:Son aquellos

Documents

Auxiliar de Máquinas