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MODULO BASICO Introducción . • SENA 7A' Servicio Nacional de Aprendizaje a los motores de gasolina SEN4 DIRECCION GENERAL SUBDIRECCION TECNICO-PEDAGOGICA División de Diseño de Programas de Formación Profesional INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA Módulo BASICO Módulo Instruccional: INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA Código: 346-110201 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ CONTENIDO OBJETIVO TERMINAL 5 l. Generalidades sobre máquinas térmicas 7 A. Definición 7 B. ·clasificaci ón 7 2. Clasificación de los motores de gasolina 9 A. Según la disposición de los cilindros 10 B. Se<Jún el número de cilindros 10 C. Según la disposición de las válvulas 11 D. Según el cielo de trabajo 11 E. Según el combustible que utilizan 14 F. Según el sistema de enfriamiento 14 G. Según la relación entre carrera y diámetro H. Motores rotatorios 14 14 l. GENERALIDADES SOBRE MAQUINAS TERMICAS OBJETIVO INTERMEDIO l. Después de estudiar este tema, el alumno podrá explicar las característi cas generales de los motores de gasolina y sus diferencias con los motores de otras máquinas térmicas. A , DE F 1 N I C I ON Máquinas térmicas son aquellas des tinadas a transformar la ene~gla t~~mica o ca!o~l6ica que contienen los combustibles en forma latente, en ene~gla o t~abajo mec~nico. B, CLASIFICACION Las máquinas térmicas pueden ser clasificadas en dos qrandes gru pos: l. Máquinas de combustión interna . 2. Máquinas de combustión externa. La diferencia fundamental entre ambas clases de máquinas, consis te en que en las primeras la com busti6n se efectúa dentro del ci- 7 lindro del motor para efectuar su trabajo, mientras que en las segun das la combustión se efectúa fuera del cilindro del motor. El autom6vil es quizás el ejemplo más conocido de motores de combus tión inte~na. La máquina de vapor de agua es un ejemplo del motor de combusti6n exte~na. Para los prop6sitos del presente m6dulo, y de la especialidad de automotriz, nos interesan única mente las máquinas que poseen mo tor de combustión interna, los cuales pueden clasificarse a su vez en : a. MotoA.e6 de ex.p.to6idn, que son generalmente motores de gaso- 1 in a . b. Mozo~~~ dt combu•~ón ~nze~nd p~op~a~~nze d~cho~, que funcio nan con aceites pesados (DIESEÜ. La máquina térmica llamada MOTOR DE EXPLOSION, es un conjunto de piezas mecánicas que tiene por objeto la transformación de la energía latente contenida en una mezcla de aire y combustible va porizado o en estado de gas, pre viamente formada, en energía me cánica . Estos motores se caracterizan por el hecho de que l a combustión in terna es tan rápida, que puede ser comparada a una explosión (la com bustión completa de una carga dura de 1 a 3 milésimas de segundo) . De ello proviene el nombre con que se les designa. En los motores de la segunda clas~ l a combustión es más lenta; la car ga combustible arde progresivamen te. Decíamos atrás que para nuestros propósitos nos interesan sólo las máquinas con motor de combustión interna. Ahora, para demarcar definitivamente nuestra área de estudio, conviene aclarar que den tro de éstos nos ocuparemos exclu sivamente de los motores de explo sión, también conocidos como moto ~~~ de ga~ot~na . --------0-------- 8 2. CLASIFICACION DE LOS MOTO:HES DE GASOLINA OBJETIVO INTERMEDIO 2. Luego de estudiar este tema, el alumno po drá describir las clases de moto res de gasolina existentes, según la variación en las diferentes ca racterísticas del motor. Antes de hablar propiamente de las clases de motores, conviene repa sar las partes que componen un mo tor (fig.l) . Los motores se clasifican de acue~ do con las siguientes caracterfs ticas: CADENA DE 1 DISTRIBUClO~ r : ··· ¿-!-) BOMBA DE AGUA eLoouE CAfiTER F i g. 1 Part es princ ipales del motor 9 A, SEGUN LA D!SPOSICION DE LOS C I Ll NDROS l. MOTORES EN LINEA Los que tienen los cilindros colo cados uno detrás del otro (fig.2a). t~otor en 1 in ea Mo t or en V Fi g. 2b. 2. MOTORES EN V Los cilindros están dispuestos en el bloque formando un determinado ángulo, que varía según el tipo de motor (fig.2b). Con esto se logra di smi nui r 1 a 1 ongi tud del bloque. 10 3. MOTORES VE CILINDROS OPUESTOS Los cilindros están dispuestos en el bloque formando un ángulo de 180° (fig.3). Estó permite un funcionamiento más equilibrado del motor. F i g. 3 4. MOTORES VE CILINDROS RADIALES Son aquellos cuyos cilindros es tán dispuestos en estrella (fig. 4). F i g. 4 B, SEGUN EL NUMERO DE CILINDROS l. MONOCILINVRICOS El motor consta de un solo ci lindro. VISTA LATEf<A<. 2. POLICILINVRICOS Cuando el motor tiene dos o más cilindros. c. SEGUN LA DISPOSICION DE LAS VALVULAS l. Motor con válvulas (fig.Sa). 2. Motor con válvulas ta (fig.Sb). 3. Motor con válvulas ta y en el bloque VIST~. SUPE~ • • en el bloque en 1 a cula- en 1 a cula- (fig . Sc). SUPERI:R • VISTA VISTA LATERAL VISTA •• e ,_JI'ERIOR F i g. 5 "'OTORE S SEGUN DISPOSICION DE VALVULA S. 11 D. SEGUN EL CICLO DE TRABAJO l. VE CUATRO TIEMPOS Casi todos los vehículos automoto res emplean motores de combustión interna de cuatro tiempos; estos realizan un ciclo completo de tra bajo en cuatro carreras del pistón o dos vueltas del eje cigüeñal. Los tiempos o carreras son: Admú.ión Admisión Compresión Explosión o fuerza Escape Cuando el pistón se encuentra en el punto muerto superior se abre la válvula de admisión y el pis tón baja, permitiendo la entrada de la mezcla, debido a la suc ción que provoca el pistón (fig. 6). lff'. TIEMPO ADNISION F i g. 6 Cuan do el pistón l l e g a al punto muerto inferior, se cierra la vál vula de admisión. El cigüeñal ha girado media vuelta (180 grados de circunferencia). CompJr.e.t..lón El pistón sube hasta el punto muer to superior, mientras las válvulas estan cerradas, comprimiendo la mezcla en la cámara de compresión (fig.7). El cigüeñal ha completado una vuel ta (360 grados de circunferencia). 2do. TIEMPO COMPRES ION F i g. 7 Ex.pto.t..<.ón o 6ue.Jr.·za. En la carrera anterior la mezcla quedó comprimida en la cámara de combustión. Una chispa producida en una bujía enciende el combus tible y los gases se expanden pro duciendo una alta presión que ac túa contra la cabeza del pistón, 12 obligándolo a bajar del punto muerto superior al punto muerto inferior (fig.8). El cigüeñal ha girado una y medie vueltas (440 grados de circunfe rencia). 3tr. TIEMPO F i g. 8 E XPLOSION 0 FUERZA E .t. c.a.p e El pistón asciende desde el punto muerto inferior (fig.9), y se 4to. TIEMPO ESCAPE F i g . 9 abre la válvula de escape que per mite la sal id a de los gases que mados al exterior, expu lsados por el pistón. Al llegar éste al pun to muerto superior, se cierra la válvula de escape. El ci güeñal ha girada entonces dos vueltas (720 grados de circunfe rencia), completando un ciclo de trabajo. 2. MOTOR VE VOS TIEMPOS Difiere del motor de cuatro tiem pos en que el ciclo de trabajo (admisión, compresión, explos i ón o fuerza y escape} lo realiza en una vuelta del cigüeñal o dos carreras del pistón. Su funcionamiento es el siguien te: Cuando el pistón inicia su carrera descendente, impulsado por lo s ga ses en combustión (fig.10), descu bre la lumb~e~a de e~eape permi tiendo la evacuación de los gases. Por la lumb~e~a de adm~~~ón se ha introducido mezcla nueva al inte rior del cárter, 1 a que es compri mida por la falda del pistón, o bligándola a subir por la lumbrera de transferencia. El cigüeñal ha girado media vuelta (180 grados de circunferencia), realizándose los tiempos de escape y admisión . El pistón comienza su carrera as cendente comprimiendo la mezcla, hasta el punto muertosuperior, donde es encendida por la bujfa, provocando la explosión. El eje cigüeñal ha girada una vuel ta (360 grados de circunferencia), completando el ciclo de trabajo. LUMBRERA DE ESCAPE EXPLOSION AOMISION 13 LUMBRERA DE TRANS FERENCIA 1 ESCAPE COMPRESION F i g. 10 E' SEGUN EL COMBUSTIBLE QUE UTILIZAN l. Gasolina o gas licuado 2. Ga so i 1 (DIESEL). F, SEGUN EL SISTEMA DE ENFRIAMIEN TO l. Motor refrigerado por agua. 2. Motor refrigerado por aire. G, SEGUN LA RELACION ENTRE CARRERA Y DIAMETRO l. MOTORES CUAVRAVOS son los motores cuya carrera es igual o casi igual al diámetro del cilindro. 2. MOTORES ALARGADOS Son los motores cuya carrera es considerablemente mayor que el diámetro del cilindro . 3. MOTORES CHATOS So n aquellos cuya carrera es menor que el diámetro del ci lindro. 14 D D D ....-----. -----.. -----. le A. CUADRADO B. ALARGADO C. CHATO Fig. 11 H, MOTORES ROTATORIOS Otro motor que difiere grandemente de los descritos anteriormente, es el motor rotatorio WANKEL. Este motor no tiene émbolos o pistones alternativos, sino un rotor, con lados ligeramente curvos, que gira excéntricamente a causa de un en granaje fijo colocado dentro de una caja en forma de número ocho (fig. 12) . DETALLES DEL MOTOR ROTATORIO WANKEL F i g . 12 Dicho en otros términos. el rotor gira alrededor de su eje y al mis mo tiempo a 1 rededor del árbol pri n cipal (fig.12). Sin embargo. el eje motor (eje de levas) hace tres revoluciones por cada revolución del rotor. En otras palabras, se produce un tiempo completo por ca da revolución del eje motor. Según gira el rotor al rededor de un engranaje fijo, el engranaje interior del rotor transmite el movimiento rotatorio al eje motor. El eje motor es un eje de levas, y como resultado las puntas del rotor están siempre en contacto con 1 os 1 a dos de 1 a caja del ro tor. Se necesitan sellos especia l es en las puntas del rotor para sellar la fuerza de compresión. Los cuatro tiempos (admisión, com presión, fuerza y escape) ocurren en una sola revolución del motor . Te ni en do tres 1 a dos el rotor, se desarrolla continuamente el tiem po de fuerza. El cigüeñal gira tres veces por cada revolución del rotor . Con cada impulso de fuerza por cada lado del rotor, habrá tres impul sos de fuerza por revolución del eje motor. 15 La serie de etapas de la combus tión se indican en la fig.13. a b e Fig . 13 d El motor Wankel tiene cuatro tiempos y sus tres cámaras traba jan continuamente. a. Aqu1, la cara"A"del rotor barre los gases de escape y comienza a admitir la mez cla de aire-gasolina . b. Aquí "A" continúa la admisión de mezcla de aire y combusti ble.0C"comienza el escape. c. "A" está por terminar su admi sión . d. "A" ha terminado su admisión y "B" ha sido encendido y esti en su fase motriz. El r otor gira con movimiento sines trógiro (hacia la izquierda). En la fig.13a la cimara "A" est§ en su menor tamaño y al final del ciclo de escape comenzando apenas la ad misión de la mezcla de aire y com bustible. La cámara "B" esti en la fase de compresión y la "C" expandiéndose después de la combustión. En la fig . l3b la cámara "A" sigue aumentando de tamaño y continúa la admisión . La c§mara "C" ha llegado a su vo- 16 lumen máx i mo y el orificio de es cape esti descubierto. En la fi g. 13c la cámara "A" sigue aumentando su volumen, en tan t o q ue la "B " está en su tamaño mfni mo y la compre s ión al má ximo . El encendido está por iniciarse . El volumen de la cimara "C" empie za a di smi nuir, según empieza n a salir los gases por el orificio de escape. En la fi g .13d la cám ar a "A" es tá próxima a su volumen má ximo; el orificio de admisión esti por ce rrarse. En la cimara "B", va efec tuindose la fase de expansió n y la presión de l os gases actuando en el rotor hace girar el eje de le vas . En 1 a cámara "C" el escap e continúa. AUTOMOTRIZ Unidades del Módulo Básico 1. Conocimiento del vehículo 2. Introducción a los motores de gasolina 3. Principios de electricidad 4. Herramientas empleadas en automotriz 5. Metrología 6. Trazado y graneteado 7. Aserrado 8. Limado 9. Taladrado 10. Roscado INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA _2019080611281700 INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA _2019080611283400 INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA _2019080611285200 INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA _2019080611291200 INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA _2019080611292300 INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA _2019080611294300 INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA _2019080611301800 INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA _2019080611304100 INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA _2019080611310400 INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA _2019080611343500 INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA _2019080611344900 INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA _2019080611352300 INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA _2019080611354100 INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA _2019080611360900
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