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Se hace una descripción de los componentes del motor Diésel, en diapositivas estructuradas como modelo didáctico
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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA DIÉSEL
PARTES DEL MOTOR(II)
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EMBOLO (PISTÓN)
El émbolo, también conocido como pistón, constituye el elemento móvil
que se desplaza en el interior del cilindro para realizar el ciclo de
funcionamiento. Recibe directamente la fuerza de expansión de los
gases durante la combustión, fuerza que le obliga a desplazarse para
realizar un trabajo mecánico.
Durante su funcionamiento los émbolos están sometidos a unas
condiciones críticas en el interior del cilindro y han de soportar elevadas
temperaturas y presiones.
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La aparición de grietas en el émbolo es debida
generalmente a fisuras en la estructura del
material o a un mal montaje del bulón. Estas
grietas se detectan perfectamente a simple
vista durante la comprobación del mismo, en
cuyo caso debe sustituirse el émbolo.
El juego de montaje del bulón es de 0,01 mm,
en caso de sobrepasar esta medida, debe
escariarse el orificio del émbolo y montar un
bulón de sobre medida.
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La holgura producida entre el émbolo y el cilindro
se produce por rozamiento entre ambos elementos.
Esta holgura se localiza en el cilindro y en los
segmentos, ya que son las piezas que están
directamente en contacto.
La holgura entre el émbolo y el cilindro se
comprueba por medio de una galga de espesores.
Para ello, se mide la holgura sobre la cabeza del
émbolo y en la zona de mayor desgaste. Esta
holgura no debe ser mayor a 0,15 mm; en caso
contrario hay que comprobar los cilindros y los
segmentos.
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SEGMENTOS (ANILLOS)
Los segmentos (anillos del émbolo) son
unos aros elásticos situados en número
variable sobre las ranuras practicadas en la
cabeza del émbolo. Tienen como misión
hacer estanco el cilindro y la cámara de
combustión durante el desplazamiento del
émbolo, asegurar la lubricación del cilindro
y transmitir el calor absorbido por el émbolo
a la pared del cilindro para su evacuación.
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BIELA
La biela es el elemento de unión entre el émbolo y
el cigüeñal, forma parte del sistema de biela–
manivela que transforma el movimiento lineal del
émbolo en un movimiento de rotación del árbol–
motriz.
Debe tener una longitud que guarde relación directa
con el radio de giro de la muñequilla del cigüeñal y
la magnitud de los esfuerzos a transmitir. Tiene que
ser lo suficientemente robusta para que soporte las
solicitaciones mecánicas que se originan.
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CIGUEÑAL
El cigüeñal o árbol motriz es el elemento que realiza, junto con la biela, la
transformación del movimiento alternativo del émbolo en un movimiento de rotación;
transmite también el giro y fuerza a los demás órganos de transmisión acoplados al
mismo.
Durante su funcionamiento el cigüeñal está sometido a esfuerzos y cargas variables
que ha de soportar sin deformarse, para lo cual ha de reunir en conjunto una serie
de características en cuanto a forma, material y dimensiones. Su forma depende del
tipo de motor, del número de cilindros y del ciclo de funcionamiento. Las averías más
frecuentes en los cigüeñales son las producidas por desgaste en los apoyos y
muñequillas, debido al continuo rozamiento que se produce durante el
funcionamiento.
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Para comprobar la deformación longitudinal se coloca el cigüeñal sujeto entre dos
puntos co lineales y por medio de un reloj comparador, se mide las desviaciones de
aguja producidas en cada uno de los apoyos. La desviación de aguja máxima entre
los distintos apoyos deberá ser inferior a 0,02 mm.
La operación de rectificado se realiza en máquinas especiales destinadas a tal fin, se
admite una tolerancia máxima en sus medidas después del rectificado, de 0,0002”
(0,005 mm) en su diámetro y un juego de montaje máximo de 0,002” (0,05 mm).
Una vez rectificado el cigüeñal a la medida, se comprueba la holgura y asentamiento
de sus muñones y muñequillas con el respectivo ajuste de los cojinetes de biela y
bancada, empleando plastigauge y azul de prusia respectivamente. Si existiera más
holgura que la especificada por el fabricante se debe cambiar los cojinetes o barrenar
la bancada.
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VOLANTE DE INERCIA
Es una pieza circular pesada unida al cigüeñal, cuya misión es regularizar el giro del
motor mediante la fuerza de inercia que proporciona su gran masa. Su trabajo
consiste en almacenar la energía cinética durante la carrera motriz y cederla a los
demás tiempos pasivos del ciclo de funcionamiento.
Se fabrica en fundición gris de estructura perlática, que se obtiene por colada en
moldes y después se mecaniza en todas sus partes para equilibrar su masa. En su
periferia se monta la corona de arranque en caliente y, una vez fría, queda ajustada
perfectamente a presión en el volante.
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VÁLVULAS
Comprende el grupo de todos los
elementos auxiliares que son necesarios
para el funcionamiento de los motores de
cuatro carreras (cuatro tiempos).
Su misión es efectuar la apertura y cierre
de válvulas en los tiempos
correspondientes de admisión y escape
del ciclo termodinámico sincronizada con
el giro en el árbol motriz o cigüeñal, del
cual recibe movimiento.
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Las válvulas son elementos situados en la cámara de combustión y tienen la misión de
abrir y cerrar los orificios de entrada y salida de gases en cada ciclo de
funcionamiento.
Están constituidas por una cabeza mecanizada en toda su periferia con una inclinación
o conicidad en la superficie del asiento (Cara biselada) generalmente de 30° o 45°
unido a la cabeza lleva un vástago o cola perfectamente cilíndrica cuya función es la
de servir de guía en el desplazamiento rectilíneo de la válvula centrar la cabeza en su
asiento y evacuar el calor absorbido por la misma durante su funcionamiento.
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ASIENTO DE VALVULAS
Son piezas postizas colocadas a presión sobre la
culata y las cuales asientan las válvulas para
lograr el cierre hermético de la cámara de
combustión.
Estas piezas se montan porque el material de la
culata es excesivamente blando respecto al de la
válvula y no puede soportar el continuo golpeteo a
que está sometido el asiento durante su
funcionamiento.
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GUÍAS DE VALVULAS
Las guías de válvulas al igual que los
asientos de válvulas son piezas postizas, su
forma de casquillos cilíndricos se insertan a
presión en la culata.
Las dimensiones de estas guías deben
permitir un ajuste muy preciso con el vástago
de la válvula, con el fin de garantizar un
deslizamiento suave y a la vez, evitar fugas
de gases o entradas indebidas del aceite de
engrase a través de una excesiva holgura.
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MUELLES DE VALVULAS
Estos elementos tienen la misión de mantener firmemente
asentada la válvula contra su alojamiento de la cámara de
combustión, impidiendo que ésta se mueva por efecto de la
de presión originada en el cilindro durante la admisión.
Los muelles están constantemente sometido a esfuerzos
alternativos para abrir y cerrar las válvulas. Debido a su
elasticidad, se produce una serie de movimientos vibratorios
que se transmiten a las válvulas y elementos de mando y
ocasionan ciertos rebotes que perjudican el buen
funcionamiento del sistema.
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ARBOL DE LEVAS
El movimiento alternado de apertura y cierre de las válvulas se realiza por medio de
un mecanismo empujador, denominado árbol de distribución, que actúa sobre el
vástago de la válvula, venciendo la fuerza antagónica del muelle, para el
desplazamiento de apertura, y aprovechando el efecto de esta fuerza para el cierre
de la misma.
Estos movimientos periódicos de apertura y cierre de válvulas tienen que estar
sincronizados con el ciclo de funcionamiento y la velocidad de régimen del motor,
ejecutados por medio del árbol de levas, en el cual van situadas tantas levas como
válvulas lleve el motor, teniendo en cuenta el correspondiente ángulo de desfase
para efectuar su apertura y cierre en los distintos cilindros, según el orden de
funcionamiento establecido.
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Preguntas
1. ¿El alabeo de la culata como puede ser corregido?
2. Los tipos de desgastes que se deben tener en cuenta para comprobar el estado
de los cilindros son:
3. El movimiento que realiza el Pistón durante el funcionamiento del motor es:
