Este blog es con la idea de terminar siendo de utilidad a la gente y practico para terminar entrando en detalle para el diagnóstico y reparación de vehículos o preparaciones o modificaciones, los temas que he explicado son mas teóricos de lo que me gusta pero creo que sin tener una idea general para empezar difícil puede alguien entender el porque de otras cosas que vendran luego, y creo que hay que empezar por eso, primero entender como funciona todo en su conjunto para despues ir entrando en detalles.
Pero si alguien le interesa que explique como funciona, se diagnostica y repara un motor de arranque, alternador, mejorar la frenada, que amortiguadores poner, para que sirve, que sintomas tiene si falla y como se comprueba cualquier componente si lo pide lo explicaré en cuanto tenga un rato
viernes, 31 de octubre de 2014
Normas anticontaminación, su porque y sus consecuencias (Nivel medio-Alto)
Año a año se intenta reducir la contaminación y los motores, sobretodo lo diesel, has sufrido en sus carnes estas leyes, hasta el punto de basar todo su diseño en las leyes anticontaminación.
Principal problema de contaminación
El principal problema de la contaminación viene de los oxidos de nitrogeno (compuestos NxOy) que se forman en la combustión, a alguno le sonará de N2O que es el oxido nitrosos (utilizado como plus en motores o el gas de la risa). El otro gran problema son las partículas que expulsa el motor y que a largo plazo quedan retenidas en los pulmones y puden provocar diversas enfermedades (como muchas otras partículas de tamaño parecido, fabricas de madera por ejemplo) hay mas problemas de contaminación pero que los catalizadores han solucionado casi sin consecuencias negativas y por lo tanto no tiene lugar su debate.
Debido a estos dos problemas pasamos a explicar cada uno por separado.
OXIDOS NITROSOS
Se forman debido a la presencia de nitrogeno y oxigeno del aire a elevadas temperaturas en el interior del motor. Los metodos de anticontaminación tratan de reducir esas temperaturas con dos sistemas:
- Recirculación de los gases de escape (valvula EGR): consiste en llevar parte de los gases de escape de nuevo al motor con el fin de limitar la presencia tanto de nitrogeno como de oxigeno, fundamentalmente la segunda. Limitando la concentración de oxigeno lo que se logra es que con menos oxigeno la combustión sea mas lenta, alcanzandose picos de temperatura mas bajos en la combustión y se reduce la cantidad de oxidos nitrosos a la salida del tubo de escape.
Aclaración
En muchos sitios dicen que metiendo gases calientes en el motor se reduce la temperatura de combustión algo que no es facilmente comprensible, ¿si metes gases a 500ºC en vez de a 20ºC como se va a reducir la temperatura? lo que se reduce es la temperatura que alcanza la combustión, es decir casi un instante porque la combustión es mas lenta y no tan de golpe y la temperatura que alcanzan algunos punto pues baja significativamente.
Consecuencias de este sistema
- La mas notable los gases de escape llevan carbonilla y si los metemos de nuevo en la admisión pues lo que termina haciendo es llenando de carbonilla todos los conductos. Esto es lo que lleva a muchos a anularla
- Otra consecuencia de esto es que mientras metes aire sucio en vez de limpio reduces la cantidad de oxigeno y por lo tanto reduce la potencia, debido a esto la EGR solo se abre cuando vamos acelerando poco o sin acelerar. De aquí se desmontan muchos mitos acerca de anularla
1- Que sin la EGR aumenta la potencia máxima, NO, aumenta la potencia siempre que no estemos acelerando mucho, ya que si aceleramos mucho la EGR se cerrará y potencia máxima no va a dar, lo que si podemos notar es que sin la EGR aceleremos un 10% y el coche responda como lo hace si aceleras un 15% con la EGR conectada, es decir necesitas acelerar menos y puedes notar el coche mas sueltos, pero potencia máxima no te da.
2- Si anulas la EGR no pasas la prueba de humos de la ITV, NO, la ITV la prueba de humos aceleran a fondo el motor y como hemos dicho la EGR se cierra y por lo tanto un coche pasa la prueba de humos igual con la EGR anulada que sin anular.
Ventajas de la EGR
- Menores emisiones de oxidos nitrosos
- Introduciendo aire caliente al motor, este llega a la temperatura normal de trabajo antes y esto es un sintoma que todos ven al anularla (no es una incompatibilidad con que disminuya la temperatura de la combustión ya que como dijimos anteriormente allí hablamos de un pico de temperatura, esto hablamos de la temperatura media del motor)
Formas de anular la EGR
- Por reprogramación o software: en algunos coches como los del grupo VAG sobre el año 2000 y anteriores con EGR con el propio programa del fabricante se podría anular casi totalmente el sistema EGR, en el resto tiene que hacerse con una reprogramación igual que la que se usa para aumentar la potencia. Es la forma mas correcta.
- Mecanicamente: poniendo una chapa ciega para que obstruya el paso de gases de la EGR o desconectando el maguito de vacio (el manguito de vacio hay que bloquearlo despues) si la EGR es de accionamiento neumático, esta medida es eficaz para los primeros coches con EGR pero sin embargo para los mas modernos salta la luz de aviso de averia y en ocasiones da lugar a vibraciones y sonido mas brusco del motor.
- Reducción de la relación de compresión
Es otra forma de reducir los oxidos nitrosos.
Esto ha generado bastantes cambios y afectado mucho al diseño de motores. Se sabe por leyes de la termodinámica que aumentando la relación de compresión se logran mejores consumos, mejor rendimiento y mayor potencia, tambien se reduce la fiabilidad y aumenta el esfuerzo al que se somete el motor. Sin embargo los motores de hace muchos años con relaciones de compresión mayores de 20 son eternos el diseño fue sobredimensionado generalmente y se hicieron motores que soportaban perfectamente esas condiciones. Sin embargo al coger mayores presiones tambien alcanzan mayores temperaturas y por lo tanto favorece la formación de oxidos nitrosos.
La relación de compresión ha pasado de 21 o incluso mas hasta valores de entorno al 12, una reducción pequeña hasta 19 o incluso 18 puede ser comprensible por tema de fiabilidad si metemos en un motor turbocompresores potentes, el resto es todo por normativa anticontaminación.
Hace poco creo que Honda sacó un motor con la misma relación de compresión que su motor de gasolina, yo lo primero que pensé es como serán capaces de arrancar el motor (los diesel viejos con menos de 19 ya era un milagro con los nuevos sistemas de inyección se facilita el arranque mejorando la pulverización pero aún así esto era demasiado), pues llevan calentadores cerámicos especiales que estan activados no solo antes del arranque sino tambien en la fase de calentamiento, dicen que el motor vibra y no va fino hasta que calienta. Otro dato a tener en cuenta es que el peso del motor con esa relación de compresión se reducía mucho con respecto al tradicional.
Ya hemos comentados sus ventajas he inconvenientes pero las resumimos:
Ventajas: Menos emisiones, mayor fiabilidad ó menor peso del motor.
Desventajas: Rendimiento, consumo y potencia disminuidos
PARTÍCULAS
El modo de expulsar menos partículas es generando menos, para lo cual hay que pulverizar mejor el diesel, esto es junto con la reducción de la relación de compresión lo que exige nuevos sistemas de inyección y provocó que se desarrollaran tanto los nuevos sistemas de inyección.
Fundamentalmente con la mejor pulverización se consigue que el oxigeno se mezcle con el diesel homogeneamente y sea una combustión limpia sin que haya zonas donde el combustible se acumule y tenga poco oxigeno y se queme formando hollín.
Y otra forma es con el famoso FAP o DPF o filtro antipartículas, su funcionamiento es muy sencillo tiene un ramiz o rejilla muy fino que retiene las partículas que emite el motor, se van acumulando hasta que el motor detectan que esas partículas están haciendo demasiado tapón (mas tecnicamente generan demasiadas perdidas de carga) y activa la regeneración que es simplemente un software de inyección especial que junto con la conducción a altas rpm que debe llevar el usuario se caliente el FAP lo suficiente para terminar de quemar correctamente todas esas partículas. Sin embargo ya sabemos lo molestos que pueden llegar a ser estas salidas a regenerar cuando solo te mueves en ciudad y hay incluso el que opta por quitarlo.
Otra ventaja del FAP es que no manchan tanto los parachoques traseros con hollín, el motivo es lógico.
FUTURO
El futuro parece que va encaminado a reducir el tamaño de los motores para reducir emisiones, reduciendo incluso el numero de cilindros y logrando la potencia a base de turbocompresores mas potentes o incluso varios para mitigar el turbo lag de los turbos grandes (lo explicaré mas adelante), conocido como downsizing.
Principal problema de contaminación
El principal problema de la contaminación viene de los oxidos de nitrogeno (compuestos NxOy) que se forman en la combustión, a alguno le sonará de N2O que es el oxido nitrosos (utilizado como plus en motores o el gas de la risa). El otro gran problema son las partículas que expulsa el motor y que a largo plazo quedan retenidas en los pulmones y puden provocar diversas enfermedades (como muchas otras partículas de tamaño parecido, fabricas de madera por ejemplo) hay mas problemas de contaminación pero que los catalizadores han solucionado casi sin consecuencias negativas y por lo tanto no tiene lugar su debate.
Debido a estos dos problemas pasamos a explicar cada uno por separado.
OXIDOS NITROSOS
Se forman debido a la presencia de nitrogeno y oxigeno del aire a elevadas temperaturas en el interior del motor. Los metodos de anticontaminación tratan de reducir esas temperaturas con dos sistemas:
- Recirculación de los gases de escape (valvula EGR): consiste en llevar parte de los gases de escape de nuevo al motor con el fin de limitar la presencia tanto de nitrogeno como de oxigeno, fundamentalmente la segunda. Limitando la concentración de oxigeno lo que se logra es que con menos oxigeno la combustión sea mas lenta, alcanzandose picos de temperatura mas bajos en la combustión y se reduce la cantidad de oxidos nitrosos a la salida del tubo de escape.
Aclaración
En muchos sitios dicen que metiendo gases calientes en el motor se reduce la temperatura de combustión algo que no es facilmente comprensible, ¿si metes gases a 500ºC en vez de a 20ºC como se va a reducir la temperatura? lo que se reduce es la temperatura que alcanza la combustión, es decir casi un instante porque la combustión es mas lenta y no tan de golpe y la temperatura que alcanzan algunos punto pues baja significativamente.
Consecuencias de este sistema
- La mas notable los gases de escape llevan carbonilla y si los metemos de nuevo en la admisión pues lo que termina haciendo es llenando de carbonilla todos los conductos. Esto es lo que lleva a muchos a anularla
- Otra consecuencia de esto es que mientras metes aire sucio en vez de limpio reduces la cantidad de oxigeno y por lo tanto reduce la potencia, debido a esto la EGR solo se abre cuando vamos acelerando poco o sin acelerar. De aquí se desmontan muchos mitos acerca de anularla
1- Que sin la EGR aumenta la potencia máxima, NO, aumenta la potencia siempre que no estemos acelerando mucho, ya que si aceleramos mucho la EGR se cerrará y potencia máxima no va a dar, lo que si podemos notar es que sin la EGR aceleremos un 10% y el coche responda como lo hace si aceleras un 15% con la EGR conectada, es decir necesitas acelerar menos y puedes notar el coche mas sueltos, pero potencia máxima no te da.
2- Si anulas la EGR no pasas la prueba de humos de la ITV, NO, la ITV la prueba de humos aceleran a fondo el motor y como hemos dicho la EGR se cierra y por lo tanto un coche pasa la prueba de humos igual con la EGR anulada que sin anular.
Ventajas de la EGR
- Menores emisiones de oxidos nitrosos
- Introduciendo aire caliente al motor, este llega a la temperatura normal de trabajo antes y esto es un sintoma que todos ven al anularla (no es una incompatibilidad con que disminuya la temperatura de la combustión ya que como dijimos anteriormente allí hablamos de un pico de temperatura, esto hablamos de la temperatura media del motor)
Formas de anular la EGR
- Por reprogramación o software: en algunos coches como los del grupo VAG sobre el año 2000 y anteriores con EGR con el propio programa del fabricante se podría anular casi totalmente el sistema EGR, en el resto tiene que hacerse con una reprogramación igual que la que se usa para aumentar la potencia. Es la forma mas correcta.
- Mecanicamente: poniendo una chapa ciega para que obstruya el paso de gases de la EGR o desconectando el maguito de vacio (el manguito de vacio hay que bloquearlo despues) si la EGR es de accionamiento neumático, esta medida es eficaz para los primeros coches con EGR pero sin embargo para los mas modernos salta la luz de aviso de averia y en ocasiones da lugar a vibraciones y sonido mas brusco del motor.
- Reducción de la relación de compresión
Es otra forma de reducir los oxidos nitrosos.
Esto ha generado bastantes cambios y afectado mucho al diseño de motores. Se sabe por leyes de la termodinámica que aumentando la relación de compresión se logran mejores consumos, mejor rendimiento y mayor potencia, tambien se reduce la fiabilidad y aumenta el esfuerzo al que se somete el motor. Sin embargo los motores de hace muchos años con relaciones de compresión mayores de 20 son eternos el diseño fue sobredimensionado generalmente y se hicieron motores que soportaban perfectamente esas condiciones. Sin embargo al coger mayores presiones tambien alcanzan mayores temperaturas y por lo tanto favorece la formación de oxidos nitrosos.
La relación de compresión ha pasado de 21 o incluso mas hasta valores de entorno al 12, una reducción pequeña hasta 19 o incluso 18 puede ser comprensible por tema de fiabilidad si metemos en un motor turbocompresores potentes, el resto es todo por normativa anticontaminación.
Hace poco creo que Honda sacó un motor con la misma relación de compresión que su motor de gasolina, yo lo primero que pensé es como serán capaces de arrancar el motor (los diesel viejos con menos de 19 ya era un milagro con los nuevos sistemas de inyección se facilita el arranque mejorando la pulverización pero aún así esto era demasiado), pues llevan calentadores cerámicos especiales que estan activados no solo antes del arranque sino tambien en la fase de calentamiento, dicen que el motor vibra y no va fino hasta que calienta. Otro dato a tener en cuenta es que el peso del motor con esa relación de compresión se reducía mucho con respecto al tradicional.
Ya hemos comentados sus ventajas he inconvenientes pero las resumimos:
Ventajas: Menos emisiones, mayor fiabilidad ó menor peso del motor.
Desventajas: Rendimiento, consumo y potencia disminuidos
PARTÍCULAS
El modo de expulsar menos partículas es generando menos, para lo cual hay que pulverizar mejor el diesel, esto es junto con la reducción de la relación de compresión lo que exige nuevos sistemas de inyección y provocó que se desarrollaran tanto los nuevos sistemas de inyección.
Fundamentalmente con la mejor pulverización se consigue que el oxigeno se mezcle con el diesel homogeneamente y sea una combustión limpia sin que haya zonas donde el combustible se acumule y tenga poco oxigeno y se queme formando hollín.
Y otra forma es con el famoso FAP o DPF o filtro antipartículas, su funcionamiento es muy sencillo tiene un ramiz o rejilla muy fino que retiene las partículas que emite el motor, se van acumulando hasta que el motor detectan que esas partículas están haciendo demasiado tapón (mas tecnicamente generan demasiadas perdidas de carga) y activa la regeneración que es simplemente un software de inyección especial que junto con la conducción a altas rpm que debe llevar el usuario se caliente el FAP lo suficiente para terminar de quemar correctamente todas esas partículas. Sin embargo ya sabemos lo molestos que pueden llegar a ser estas salidas a regenerar cuando solo te mueves en ciudad y hay incluso el que opta por quitarlo.
Otra ventaja del FAP es que no manchan tanto los parachoques traseros con hollín, el motivo es lógico.
FUTURO
El futuro parece que va encaminado a reducir el tamaño de los motores para reducir emisiones, reduciendo incluso el numero de cilindros y logrando la potencia a base de turbocompresores mas potentes o incluso varios para mitigar el turbo lag de los turbos grandes (lo explicaré mas adelante), conocido como downsizing.
Motores diesel evolución
Desde que salieron los motores diesel hasta ahora los distintos tipos de sistemas que se han utilizado para inyectar el diesel en el interior del cilindro han evolucionado mucho.
El corazón del motor diesel es su sistema de inyección, el diesel debe ser inyectado y pulverizado en el punto muerto superior (luego veremos que no es exactamente así pero de momento en la teoría es así) ya que la combustión del diesel es espontánea sin necesidad de chispa.
INYECCIÓN INDIRECTA
En los primeros motores diesel la presión que se lograba era mucho mas baja que la actual, eso hacía que no se pudiera lograr una pulverización buena y por ello se recurrió a las precámaras, llamandose motores de combustión indirecta. Una bomba de diesel que gira en una posición determinada con respecto al motor manda presión en el momento justo a unos inyectores mecánicos, estos inyectores cuando pasa la presión del diesel de un valor abren inyectando el diesel.
Se puede ver que en la precámara se logra un turbulencia que ayuda a que el diesel se distribuya mejor, la inyección se inicia en la precámara pero por la corriente generada llega al pistón para realizar la combustión completa y la expansión. Esto, en su dia permitia reducir el ruido, vibraciones y alcanzar mayores revoluciones al acelerar la combustión, con esto se empezó a montar en vehículos, pero es en su día ahora mismo no tiene esas ventajas.
La razón de esto es que combustible no se quema instantaneamente, cuanto mayor concentración de oxigeno, mayor presión, mayor temperatura y mejor pulverización mas rápida es la combustión pero tarda un tiempo en hacer la combustión, el diesel se va quemando poco a poco hasta lograr la combustión completa. Es por esto que la combustión se inicia antes del PMS para conseguir que la explosión mas fuerte se produzca justo pasado el PMS, pero si tenemos un tiempo de combustión muy grande tenemos que iniciarla muy pronto y eso obliga a que parte de la combustión se haga antes del PMS provocando el ruido característco del diesel. Esto fue lo que se mejoró con las precámaras.
Otro efecto de este tiempo que tarda la combustión hace que desde que a bajas rpm y en frio haga falta inyectar antes porque el tiempo de retardo es mayor, y a altas rpm al ir el motor mas rápido hace falta inyectar antes el diesel. Para esto todos los motores diesel rápidos tienen un dispositivo que hace variar el momento de inyección ajustandose a cada situación.
Otra característica de estos motores es que al tener una pulverización pobre hace necesario el uso de calentadores para arrancar en frio a cualquier temperatura.
Otra evolución de este sistema fue el TCI que llamaron algunos, son los mismos motores pero con gestión electronica tenian sensores en el cigüeñal y en un inyector de forma que compara cuando se produce la inyección y lo que tiene programado el segun cada situación para ajustarlo, es una mejora importante.
INYECCIÓN DIRECTA BOMBA ROTATIVA
La siguiente generación fue la inyección directa con bomba de inyección, se consiguieron mayores presiones y se podía pulverizar mejor e inyectar directamente en el cilindro, esto aumenta el rendimiento ya que no se pierde calor hacia las paredes de la precamara, siendo la camara de combustión mas reducida, lograndose menor contaminación y menor expulsión de partículas por el tubo de escape, y para mi es el sistema ideal en el momento por fiabilidad y rendimiento. Los inyectores siguieron siendo mecánicos abriendo a mas presión. Los calentadores son menos necesarios al lograrse mejor pulverización.
BOMBA-INYECTOR
La mejora en el sistema de inyección siempre era conseguir mas presión, de ahí surgio el inyector bomba, en el mismo inyector se produce la presión, una leva acciona el inyector dando presión. Pero el cambio fue importante.
El inyector bomba necesita que una bomba de baja presión le lleve el diesel a una presión determinada, al accionarlo mediante el arbol de levas algunos casos termino con el desgaste de los arboles de levas, y lo mas importante para mi se elimino la necesidad de una bomba inyectora, ahora la electronica se lleva en el inyector siendo este el que mide y regula el cauda, aqui ya si se puede considerar la inyección electronica. La bomba ya no iba en la distribución como en el caso anterior y los inyectores abría y cerraban independientemente de la presión, esto otorga mucha mas libertad en reprogamaciones. En estos motores hay una normativa de aceite propia para que el cableado de los inyectores que va en la culata no se dañe por el aceite.
COMMON RAIL
Y el último que se ha impuesto y tecnicamente es el mejor sistema, aunque luego veremos los pros y contras. Common rail es un sistema totalmente independiente del motor, no va calado con ninguna parte del motor, el motor mueve una leva que produce una presión constante en el motor llevando ese diesel a una rampa, llamada rampa común, desde esa rampa se lleva cada inyector tiene una toma, y son los inyectores los que abren y cierran cuando quieren independientemente de la presión, hay gasoil a presión en todo momento. Las reprogramaciones aquí dejan muchisima libertan, haciendo el loco se pueden subir muchos cv. Las presiones que se llegan son mas elevadas, y se pueden porducir preinyecciones (en el anterior tambien pero en este con mayor facilidad). Cambiando totalmente la respuesta y permitiendo obtener mayores rendimientos.
El control de cuando inyectar lo hace a traves de sensores, uno en el arbol de levas y otro en el cigüeñal son los que utiliza la centralita para saber cuando está inyectando.
Como se puede ver antes de llegar arriba al PMS se hace una pequeña inyección para calentar el cilindro para la explosión principal, y despues hacer la principal, despues de la principal se pueden hacer postinyecciones.
En el futuro se habla de combinar un common rail y los inyectores inyector bomba para conseguir mayor presión.
Motores de cada tipo:
Indirecta los TD y los D
Directa TDI 90/100/110 SDI y los motores de esos años
Bomba inyector solo lo sacaron VAG los motorse 1.9 tdi de 130 y Land Rover en el TD5
Common Rail los tdi CR JTD TDCI....
Contaminación y sistemas de inyección. Las normativas anticontaminación han ido de la mano de los sistemas de inyección y yo diría que la principal razón de esto.
Cuanto mayor presión mejor pulverización y mejor combustión, pero tambien permite reducir la relación de compresión del motor (en uno de inyección indirecta una relación de compresion de menos de 18 no arrancaba, ahora estamos en 16 o menos) al reducir la relación de compresión se reduce la contaminación pero tambien se perjudica bastante el rendimiento. Y es la razón por la que se ha impuesto el common rail, es obligatoria para cumplir las normativas.
Fiabilidad: para mi es el tema mas importante, raramente fallaba un td del sistema de inyección, cuando se trabaja a presiones bajas los conductos para pasar el mismo diesel deben ser mas grandes, la erosión que provoca sobre el sistema el diesel es menor que a alta presión y los inyectores eran mecánicos.
Cuanto mas se eleve la presión tendremos conductos mas pequeños hasta el punto de que si dejas un inyector common rail al aire y seca el diesel que lleva dentro se habrá atascado, algo que es impensable en un td, la suciedad perjudica mucho a los common rail, y se hace necesario mejor mantenimiento y tener cuidado de que diesel se echa.
La erosión que provoca la presión es mucho mayor, de ahí que encontrar una gota de agua, echar algun aditivo que no lubrique correctamente puede terminar en avería, y una averia si genera virutas pueden romper el filtro y acabar con todos el sistema de inyección destrozado, sobretodo en el caso de la bomba que no tiene que pasar por el filtro.
La electronica y componentes electricos no se llevan muy bien con la temperatura, hay mucho inyectores en los que le falla su sistema electrico o electrónico debido en parte a la temperatura, y al llevar la electrónica en el propio inyector pasamos de valer un inyector en desguace 30-50 a valer 200 euros de segunda y no ser recomendable comprarlo de segunda porque pueden no haber tenido cuidado con la suciedad o que la electrónica esté mal igual que el tuyo, piezas que se averian compradas de segundas es una autentica lotería.
Y otra parte muy importante la dificultad de revisar un coche averiado, en determinados usos, viajes lejos a países no desarrollados, si un dia no te arranca un td ó tdi, la comprobación es muy sencilla abres el latiguillo de un inyector y miras si hay presión, y localizas el problema, en un common rail un mal contacto, un sensor, hace que no arranque sin poder hacer nada hasta pasar maquina de diagnosis.
Este tema creo que es importante a la hora de hacer caso a las recomendaciones de quitar los coches de mas de 10 años, no es el gasto de comprarlo, los coches nuevos requieren mejor mantenimiento y son menos robustos, y para determinados usos puede que no merezca la pena. A cambio pues menor contaminación y los td pues peor rendimiento, no tanto los tdi, la reducción de la relación de compresión compensa la mejora del sistema de inyección.
Espero que al menos al que no sepa nada le guie.
El corazón del motor diesel es su sistema de inyección, el diesel debe ser inyectado y pulverizado en el punto muerto superior (luego veremos que no es exactamente así pero de momento en la teoría es así) ya que la combustión del diesel es espontánea sin necesidad de chispa.
INYECCIÓN INDIRECTA
En los primeros motores diesel la presión que se lograba era mucho mas baja que la actual, eso hacía que no se pudiera lograr una pulverización buena y por ello se recurrió a las precámaras, llamandose motores de combustión indirecta. Una bomba de diesel que gira en una posición determinada con respecto al motor manda presión en el momento justo a unos inyectores mecánicos, estos inyectores cuando pasa la presión del diesel de un valor abren inyectando el diesel.
Se puede ver que en la precámara se logra un turbulencia que ayuda a que el diesel se distribuya mejor, la inyección se inicia en la precámara pero por la corriente generada llega al pistón para realizar la combustión completa y la expansión. Esto, en su dia permitia reducir el ruido, vibraciones y alcanzar mayores revoluciones al acelerar la combustión, con esto se empezó a montar en vehículos, pero es en su día ahora mismo no tiene esas ventajas.
La razón de esto es que combustible no se quema instantaneamente, cuanto mayor concentración de oxigeno, mayor presión, mayor temperatura y mejor pulverización mas rápida es la combustión pero tarda un tiempo en hacer la combustión, el diesel se va quemando poco a poco hasta lograr la combustión completa. Es por esto que la combustión se inicia antes del PMS para conseguir que la explosión mas fuerte se produzca justo pasado el PMS, pero si tenemos un tiempo de combustión muy grande tenemos que iniciarla muy pronto y eso obliga a que parte de la combustión se haga antes del PMS provocando el ruido característco del diesel. Esto fue lo que se mejoró con las precámaras.
Otro efecto de este tiempo que tarda la combustión hace que desde que a bajas rpm y en frio haga falta inyectar antes porque el tiempo de retardo es mayor, y a altas rpm al ir el motor mas rápido hace falta inyectar antes el diesel. Para esto todos los motores diesel rápidos tienen un dispositivo que hace variar el momento de inyección ajustandose a cada situación.
Otra característica de estos motores es que al tener una pulverización pobre hace necesario el uso de calentadores para arrancar en frio a cualquier temperatura.
Otra evolución de este sistema fue el TCI que llamaron algunos, son los mismos motores pero con gestión electronica tenian sensores en el cigüeñal y en un inyector de forma que compara cuando se produce la inyección y lo que tiene programado el segun cada situación para ajustarlo, es una mejora importante.
INYECCIÓN DIRECTA BOMBA ROTATIVA
La siguiente generación fue la inyección directa con bomba de inyección, se consiguieron mayores presiones y se podía pulverizar mejor e inyectar directamente en el cilindro, esto aumenta el rendimiento ya que no se pierde calor hacia las paredes de la precamara, siendo la camara de combustión mas reducida, lograndose menor contaminación y menor expulsión de partículas por el tubo de escape, y para mi es el sistema ideal en el momento por fiabilidad y rendimiento. Los inyectores siguieron siendo mecánicos abriendo a mas presión. Los calentadores son menos necesarios al lograrse mejor pulverización.
BOMBA-INYECTOR
La mejora en el sistema de inyección siempre era conseguir mas presión, de ahí surgio el inyector bomba, en el mismo inyector se produce la presión, una leva acciona el inyector dando presión. Pero el cambio fue importante.
El inyector bomba necesita que una bomba de baja presión le lleve el diesel a una presión determinada, al accionarlo mediante el arbol de levas algunos casos termino con el desgaste de los arboles de levas, y lo mas importante para mi se elimino la necesidad de una bomba inyectora, ahora la electronica se lleva en el inyector siendo este el que mide y regula el cauda, aqui ya si se puede considerar la inyección electronica. La bomba ya no iba en la distribución como en el caso anterior y los inyectores abría y cerraban independientemente de la presión, esto otorga mucha mas libertad en reprogamaciones. En estos motores hay una normativa de aceite propia para que el cableado de los inyectores que va en la culata no se dañe por el aceite.
COMMON RAIL
Y el último que se ha impuesto y tecnicamente es el mejor sistema, aunque luego veremos los pros y contras. Common rail es un sistema totalmente independiente del motor, no va calado con ninguna parte del motor, el motor mueve una leva que produce una presión constante en el motor llevando ese diesel a una rampa, llamada rampa común, desde esa rampa se lleva cada inyector tiene una toma, y son los inyectores los que abren y cierran cuando quieren independientemente de la presión, hay gasoil a presión en todo momento. Las reprogramaciones aquí dejan muchisima libertan, haciendo el loco se pueden subir muchos cv. Las presiones que se llegan son mas elevadas, y se pueden porducir preinyecciones (en el anterior tambien pero en este con mayor facilidad). Cambiando totalmente la respuesta y permitiendo obtener mayores rendimientos.
El control de cuando inyectar lo hace a traves de sensores, uno en el arbol de levas y otro en el cigüeñal son los que utiliza la centralita para saber cuando está inyectando.
Como se puede ver antes de llegar arriba al PMS se hace una pequeña inyección para calentar el cilindro para la explosión principal, y despues hacer la principal, despues de la principal se pueden hacer postinyecciones.
En el futuro se habla de combinar un common rail y los inyectores inyector bomba para conseguir mayor presión.
Motores de cada tipo:
Indirecta los TD y los D
Directa TDI 90/100/110 SDI y los motores de esos años
Bomba inyector solo lo sacaron VAG los motorse 1.9 tdi de 130 y Land Rover en el TD5
Common Rail los tdi CR JTD TDCI....
Contaminación y sistemas de inyección. Las normativas anticontaminación han ido de la mano de los sistemas de inyección y yo diría que la principal razón de esto.
Cuanto mayor presión mejor pulverización y mejor combustión, pero tambien permite reducir la relación de compresión del motor (en uno de inyección indirecta una relación de compresion de menos de 18 no arrancaba, ahora estamos en 16 o menos) al reducir la relación de compresión se reduce la contaminación pero tambien se perjudica bastante el rendimiento. Y es la razón por la que se ha impuesto el common rail, es obligatoria para cumplir las normativas.
Fiabilidad: para mi es el tema mas importante, raramente fallaba un td del sistema de inyección, cuando se trabaja a presiones bajas los conductos para pasar el mismo diesel deben ser mas grandes, la erosión que provoca sobre el sistema el diesel es menor que a alta presión y los inyectores eran mecánicos.
Cuanto mas se eleve la presión tendremos conductos mas pequeños hasta el punto de que si dejas un inyector common rail al aire y seca el diesel que lleva dentro se habrá atascado, algo que es impensable en un td, la suciedad perjudica mucho a los common rail, y se hace necesario mejor mantenimiento y tener cuidado de que diesel se echa.
La erosión que provoca la presión es mucho mayor, de ahí que encontrar una gota de agua, echar algun aditivo que no lubrique correctamente puede terminar en avería, y una averia si genera virutas pueden romper el filtro y acabar con todos el sistema de inyección destrozado, sobretodo en el caso de la bomba que no tiene que pasar por el filtro.
La electronica y componentes electricos no se llevan muy bien con la temperatura, hay mucho inyectores en los que le falla su sistema electrico o electrónico debido en parte a la temperatura, y al llevar la electrónica en el propio inyector pasamos de valer un inyector en desguace 30-50 a valer 200 euros de segunda y no ser recomendable comprarlo de segunda porque pueden no haber tenido cuidado con la suciedad o que la electrónica esté mal igual que el tuyo, piezas que se averian compradas de segundas es una autentica lotería.
Y otra parte muy importante la dificultad de revisar un coche averiado, en determinados usos, viajes lejos a países no desarrollados, si un dia no te arranca un td ó tdi, la comprobación es muy sencilla abres el latiguillo de un inyector y miras si hay presión, y localizas el problema, en un common rail un mal contacto, un sensor, hace que no arranque sin poder hacer nada hasta pasar maquina de diagnosis.
Este tema creo que es importante a la hora de hacer caso a las recomendaciones de quitar los coches de mas de 10 años, no es el gasto de comprarlo, los coches nuevos requieren mejor mantenimiento y son menos robustos, y para determinados usos puede que no merezca la pena. A cambio pues menor contaminación y los td pues peor rendimiento, no tanto los tdi, la reducción de la relación de compresión compensa la mejora del sistema de inyección.
Espero que al menos al que no sepa nada le guie.
sábado, 13 de julio de 2013
Suspensión del automovil (Básico)
Existen de formas generales de la disposición de la suspensión:
Eje Rígido: Es muy común en el eje trasero de algunos vehículos y en todoterrenos:
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Eje Rígido: Es muy común en el eje trasero de algunos vehículos y en todoterrenos:
Se caracteriza por tener mayor fiabilidad, es mas robusto pero pierde en comodidad y prestaciones, excepto para uso Off Road. Los baches de una rueda se transmiten a la otra.
Suspensión independiente: En la mayoría de vehículos en el eje delantero.
Cada rueda es independiente de la otra, mayor comodidad y prestaciones, menor robustez.
ELEMENTOS DE SUSPENSIÓN
Muelle: Se encarga de elevar la altura del muelle y encogerse o estirarse dependiendo de la fuerza sobre él.
El muelle siempre hace fuerza para volver a su posición de equilibrio y compensando el esfuerzo aplicado sobre él, la fuerza del muelle es un valor kconstante por el desplazamiento respecto a su zona de equilibrio en reposo. Variando las características de los muelles variamos la altura del coche
En ocasiones en vez de un muelle se dispones de una barra de torsión
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La barra azul es una barra de torsión, cuando la rueda sube retuerce la barra y esta hace que la rueda baje. Cambiando la posición de la barra o las características variamos la altura del coche.
Amortiguadores: Son dos cámaras de aceite (puede ser gas) conectadas por unos pequeños agujeros, cuando lo intentamos mover despacio no cuesta esfuerzo, cuando se intenta mover rápido cuesta bastante esfuerzo, la fuerza que ejerce el muelle es un valor constante por la velocidad. Esto hace que el coche tras un bache no oscile durante mucho tiempo y se estabilice pronto. Una manera de comprobar el estado de los amortiguadores es empujar el coche hacia abajo, cuando soltemos el coche debe regresar a su posición de reposo sin oscilar, si oscila es síntoma de que no están en perfecto estado, por lo general.
NOTA: La altura del coche no la marcan los amortiguadores, la marcan los muelles, los amortiguadores marca el comportamiento y balanceos del coche pero no la altura, si veis un coche caído son los muelles
¿Como se transmite el giro a las ruedas? Diferenciales y palieres (Basico)
Diferencial:
Partimos de un eje en movimiento procedente de la caja de cambios este eje se lleva a un diferencial que es un dispositivo que tiene una entrada y dos salidas (una a cada rueda para simple tracción) de manera que manda mayor fuerza a la rueda que menos resistencia opone, esto es importante ya que permite girar sin tener que derrapar, a mi me parece que esto es uno de los grandes inventos de la historia.
Hay algunos tipos de Quads que no llevan diferencial y son peligrosos circular por carretera ya que para tomar una curva debe derrapar una rueda trasera, ademas de lo que se fuerza con todo esto la transmisión.
Esquema de un diferencial:
En este Vídeo se puede ver como actúa un diferencial para posibilitar que una salida gire mas que la otra https://www.youtube.com/watch?v=vBm-SzO3ggE
Vehículos de tracción 4x4:
Este vehículos llevan 3 diferenciales, la salida de la caja de cambios se lleva a un diferencial llamado diferencial central, a veces transfer, las dos salidas de este diferencial van una para las ruedas delanteras, otra para las traseras, habiendo ahora un diferencial en cada eje con la salida de este en cada rueda. El diferencial central es necesario ya que en un giro la suma de las velocidades de las ruedas delanteras son distintas a la suma de las traseras por esto deben llevar este diferencial central que posibilite el giro.
Nota: este sistema por si solo ofrece una gran desventaja, si una rueda se queda sin apoyo por esta se irá toda la velocidad y nos quedaremos atascados, incluso en los vehículos que sean 4x4, por este motivo se dispone de diferenciales con distintos mecanismos para que esto no pase, por ejemplo los bloqueo del diferencial que hace que ese diferencial tenga la misma velocidad en cada salida y distintos sistemas que buscan lo mismo y lo analizaremos mas adelante en otra entrada.
Palieres
Se conectan a los engranajes planetarios y transmiten el movimiento a cada rueda, los coches con tracción trasera, las ruedas que impulsan el vehículos son las de atras, con eje rigido es una barra resistente a la torsión que va del palier a cada rueda.
Fotografía de un palier para eje rígido y tracción trasera:
pero en los vehículos que son tracción delantera necesitan que la barra pueda girar cuando nosotros giramos la dirección, lo mas típico en los automóviles es que sean de tracción delantera, excepto BMW y MB que son trasera o 4x4 y algunos modelos que son 4x4 en muchas marcas, la suspensión delantera suele ser independiente, eje rígido algunos todoterrenos como los primeros modelos de land Rover Discovery, Defender, Range Rover ( el Classic)....
Para los tracción delantera con suspensión independiente se necesita que el palier posibilite que la rueda suba y baje manteniendo el diferencial en un sitio fijo y que la rueda pueda girar para poder mover la dirección.
Fotografía:
El codo que llamamos antes esta compuesto por una carcasa exterior otra interior y unas esferas:
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Partimos de un eje en movimiento procedente de la caja de cambios este eje se lleva a un diferencial que es un dispositivo que tiene una entrada y dos salidas (una a cada rueda para simple tracción) de manera que manda mayor fuerza a la rueda que menos resistencia opone, esto es importante ya que permite girar sin tener que derrapar, a mi me parece que esto es uno de los grandes inventos de la historia.
Hay algunos tipos de Quads que no llevan diferencial y son peligrosos circular por carretera ya que para tomar una curva debe derrapar una rueda trasera, ademas de lo que se fuerza con todo esto la transmisión.
Esquema de un diferencial:
Descripción:
La salida de la caja de cambios es lo que marca como árbol de transmisión, a ese piñón se le denomina piñón de ataque, este engrana con la corona, la corona hace dar vueltas a los engranajes satélites sobre los planetarios.
Funcionamiento:
Los giros de la corona provocan giros de los palieres conectados a los planetarios, cuando las dos salidas ofrecen la misma resistencia, marcha recta en la foto los engranajes satélites no giran sobre su eje y la velocidad de las dos salidas es la misma, cuando hay distinta resistencia los satélites giran sobre si mismos provocando que una salida, la de menos resistencia gire mas que la otra.En este Vídeo se puede ver como actúa un diferencial para posibilitar que una salida gire mas que la otra https://www.youtube.com/watch?v=vBm-SzO3ggE
Vehículos de tracción 4x4:
Este vehículos llevan 3 diferenciales, la salida de la caja de cambios se lleva a un diferencial llamado diferencial central, a veces transfer, las dos salidas de este diferencial van una para las ruedas delanteras, otra para las traseras, habiendo ahora un diferencial en cada eje con la salida de este en cada rueda. El diferencial central es necesario ya que en un giro la suma de las velocidades de las ruedas delanteras son distintas a la suma de las traseras por esto deben llevar este diferencial central que posibilite el giro.
Nota: este sistema por si solo ofrece una gran desventaja, si una rueda se queda sin apoyo por esta se irá toda la velocidad y nos quedaremos atascados, incluso en los vehículos que sean 4x4, por este motivo se dispone de diferenciales con distintos mecanismos para que esto no pase, por ejemplo los bloqueo del diferencial que hace que ese diferencial tenga la misma velocidad en cada salida y distintos sistemas que buscan lo mismo y lo analizaremos mas adelante en otra entrada.
Palieres
Se conectan a los engranajes planetarios y transmiten el movimiento a cada rueda, los coches con tracción trasera, las ruedas que impulsan el vehículos son las de atras, con eje rigido es una barra resistente a la torsión que va del palier a cada rueda.
Fotografía de un palier para eje rígido y tracción trasera:
Para los tracción delantera con suspensión independiente se necesita que el palier posibilite que la rueda suba y baje manteniendo el diferencial en un sitio fijo y que la rueda pueda girar para poder mover la dirección.
Fotografía:
En la mayoría de los coches veremos esto conectado por dentro de la rueda, esas gomas llamados fuelles cubren los codos, llamados homocineticas para que no le entre mierda y se mantengan con la grasa que se le aplica cuando se ponen, los codos (homocineticas) son prácticamente eternos, pero con un fuelle roto nos durarán muy pocos y casi siempre que se rompen es por este motivo. La homocinetica es la causante de un ruido clack clack clack al salir un poco fuerte con el volante muy girado cuando comienza a estar deteriorada o reseca.
Para los vehículos de eje rígido la tracción delantera solo necesita un codo.
Homocinetica
El codo que llamamos antes esta compuesto por una carcasa exterior otra interior y unas esferas:
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Ahí se puede ver como funciona.
Homocinetica real:
La tuerca que se ve al fondo se atornilla para que se sujete a la rueda, teniendo así todo el conjunto de transmisión explicado.
Si alguien tiene interés en alguna parte concreta de mecánica o electricidad si lo pone en comentarios será la siguiente entrada que desarrolle.
domingo, 30 de junio de 2013
¿Como se transmite el giro a las ruedas? Caja de cambios manual y embrague de disco (Basico)
CAJA DE CAMBIOS MANUAL Y EMBRAGUE DE DISCO
Para transmitir la rotación del motor a la caja de cambios se dispones de un sistema de embrague de disco como el de la figura
Para transmitir la rotación del motor a la caja de cambios se dispones de un sistema de embrague de disco como el de la figura
El volante motor es el que comentamos anteriormente que realizaba la función de que el motor funcione de manera continua. Por una cara tiene una superficie lisa sobre la que se apoya el disco de embrague, sobre este se atornilla una maza de presión o plato de presión de forma que el disco de embrague que se encuentra en medio está presionado y esto hace que el disco de embrague este presionado sobre estas dos superficies estando en posición embragado sin deslizamiento, exceptuando averia.
El collarin o cojinete de empuje es el que permite que se desembrague cuando accionamos el pedal, este al pisar el pedal avanza y se introduce en el plato de presión accionado unas pestañas que se observan en el interior que a su vez estan unidas a la superficie que ejerce presión sobre el disco desplazandola hacia atras y liberando la presión sobre el disco de embrague y permitiendo que el disco de embrague deslize.
El disco de embrague lleva dos superficies de fricción en la parte exterior, esta parte exterior impulsan un sistema de muelles que a su vez impulsan la parte interior donde se introduce el eje primario, el eje de entrada, de la caja de cambios. Este sistema de muelles se dispone para reducir golpes y vibraciones y un funcionamiento sea mas suave. En la actualidad muchos vehículos el volante motor es el que dispone de este sistema de muelles y se le llama volante bimasa, en estos coches el disco de embrague puede llevar o no los muelles en el disco de embrague. Los vehículos equipados con volante motor bimasa tienen un precio de cambio de embrague mucho mas elevado ya que se aconseja o se requiere sustituir el volante motor, que tiene un coste elevado, mientas que el antiguo monomasa no era necesario. Ademas en muchas ocasiones se averia el volante motor bimasa antes de que el disco de embrague presente desgaste, lo cual es una característica a tener en cuenta dependiendo del uso que vaya a recibir el coche, remolques, tirones, salidas fulgurantes, andar sobre hielo o nieve.... reducen mucho su duración.
Nota: si os habeis fijado el volante motor lleva un dentado en su parte exterior, sobre este actúa el motor de arranque para mover el motor.
El sistema de accionamiento del embrague puede ser hidraúlico con una cilindro embolo impusol e impulsado que a, llamados cilindro maestro y esclavo respectivamente, y el collarin puede ser accionado por un sistema externo o que este mismo sea el que se desplaza, siendo en este caso collarin hidraulico en vez de cilindro esclavo.
CAJA DE CAMBIOS MANUAL.
Las cajas de cambios normalmente son de 3 ejes, uno conectado a la salida de la caja de cambios y su velocidad es proporcional a la velocidad de las ruedas del coche, un eje que es la salida del embrague y otro intermedio.
Las marchas están sincronizadas para que podamos cambiar en marcha sin parar el vehículo. El sincronizado se realiza por medio de un selector y unos anillos sincronizadores.
Cada marcha engrana unos engranajes obteniendo una reducción o multiplicación, la mas reductora es la 1ª y la mas multiplicadora la ultima marcha. Antiguamente la ultima marcha era la cuarta y se conectaba directamente la salida del embrague a la salida de la caja de cambios, llamándose por ello "la directa". Otro detalle interesante es la marcha atras que tiene un piñón intermedio que su única misión es cambiar el sentido de giro, la marcha atras no suele estar sincronizada y hay que parar completamente para introducirla sin que rasque.
El cambio se realiza por medio de los discos morados haciendo que el eje amarillo gire solidario son el piñon al que se conecta el disco morado.
Cuando nos disponemos a cambiar de marcha para poder hacerlo la velocidad del eje posterior, de la salida del embrague (mal puesto en la foto "DEL MOTOR") y de la salida de la caja de cambios debes estar en consonancia, debido a esto se aprieta el embrague y son los sincronizadores los que se encargan de aumentar o reducir la velocidad del eje de entrada de la caja de cambios y del eje posterior para poder realizar el cambio de marcha, si no apretamos el embrague los sincronizadores tendrian que cambiar la velocidad del motor y no serian capaces, aunque si la velocidad del motor es justo la adecuada no hace falta apretar el embrague para realizar un cambio de marcha, aunque esto no es recomendable hacerlo por supuesto. Pero no está de mas saberlo para poder mover el coche en una situacion peligrosa en la que se ha roto el accionamiento del embrague, se arranca con la primera metida aunque el coche se mueva sin tocar el freno y se realizan los cambios muy despacio sin apretar la palanca mucho solo sujetando con la fuerza que se haria para realizar un cambio normal y cuando las rpm sean las adecuadas el cambio lo hará, si soys buenos no rascará nada, para aumentar marcha se hace como lo harías normalmente pero con calma, para reducir necesitais acelerar en punto muerto para que se obtengan las rpm adecuadas, poneis punto muerto aceleráis y dejais que las rpm decaigan mientras sujetais la palanca como si fuerais a hacer el cambio normal, no teneis que apretar porque no lograreis nada mas que rasque.
Video funcionamiento caja de cambios:
Cambio de marchas sin embrague:
lunes, 17 de junio de 2013
Componentes de cada tipo de motor (Nivel básico)
A continuación analizaremos los componentes del motor de 4 tiempos:
Esquema:
Los cilindros están unidos al bloque del motor y es donde se mueven los pistones.
Los pistones son los elementos que se deslizan sobre los cilindros y realizan la compresión y expulsión de los gases y recibe la fuerza de la fase de explosión.
Las bielas están unidas al pistón a través de un pasador que permite el giro, por el otro extremo se une a los codos del cigüeñal.
Culata: es la parte superior que cierra los cilindros, en ella están las válvulas, y las bujías o inyectores y calentadores
El cigüeñal es el eje sobre al que se actúa cada uno de los cilindros, lleva unos codos que son los que hacen que el pistón suba y baje al girar el cigüeñal. El diseño del cigueñal se realiza para minimizar las vibraciones con contrapesos para equilibrar el eje, y posee un correcto diseño de rodamientos y casquillos para minimizar el desgaste y rozamiento.
Los arboles de levas una leva es un elemento de la forma siguiente:
Cuando la leva gira en determinadas posiciones se acciona el vástago, este es el sistema que se utiliza para abrir las válvulas del motor.
Como hay mas de un cilindro y hay válvulas de escape y admisión estas levas se situan todas sobre uno o varios ejes, la apertura de las válvulas se tiene que realizar en una determinada fase del ciclo con lo que del cigüeñal mediante un sistema de correa, cadena o engranaje debe mover ele eje que contiene las levas, y esta correa debe estar en una posición concreta para que las válvulas abran y cierren en su momento, por este motivo las correas son dentadas para que no se produzcan deslizamientos. En ocasiones las levas no actúan directamente sobre las válvulas y para ello tiene un sistema de balancines (balancines es cualquier pieza con un extremo sujeto con una articulación y el otro extremo libre), todos estos balancines van lubricados con el aceite del motor y por eso a la tapa superior del motor se le conoce como tapa de balancines.
Una característica es que cada dos revoluciones del motor se realiza una revolución del eje del árbol de levas (el ciclo del motor dura dos revoluciones como dijimos en la anterior entrada), por lo que la rueda dentada del cigüeñal que mueve el árbol de levas tendrá la mitad de dientes que la polea del árbol de levas.
La rotura o desajuste de estos elementos de transmisión entre el cigüeñal provoca que las válvulas se abran cuando no deben, pudiendo producir que si la válvula esta abierta cuando el pistón llegue al PMS impacte contra ella y provoque graves daños en el motor, aunque hay motores en los que aunque las válvulas estén abiertas el pistón por el diseño del motor no tocará las válvulas, a estos se les llama motores de no interferencia.
Posteriormente en otra entrada veremos los distintos sistemas de distribución para mover los arboles de levas hay o ha habido.
Carter: bandeja debajo del motor donde se almacena el aceite en motores de 4 tiempos
Bujía: solo en motores de gasolina, es la encargada de provocar el encendido de la mezcla en la fase de explosión.
Inyector diésel: esta donde estaría la bujía en el motor de gasolina, se encuentra solo en motores diésel, realiza la inyección del combustible para que se produzca la fase de explosión de forma espontanea
Calentadores: solo en motores diésel, como el encendido del diésel no se realiza por ningún medio externo, únicamente por presión y temperatura, se hace necesario para arrancar el motor cuando este está frío un dispositivo que caliente los cilindros para facilitar el arranque.
Volante de inercia: se sitúa junto con el embrague, debido a que en cada cilindro el trabajo solo se realiza en una fase el motor podría no ser capaz de realizar un giro continuo en el peor de los casos parandose o que el motor fuera a golpes, para esto se dispone de un volante de inercia, que es simplemente una rueda que almacena energia de rotación, de forma que cuando el motor realiza trabajo en vez de entregarlo en forma de golpe o tirón el volante de inercia almacena este impulso y lo aplica en los otros periodos de tiempo, provocando una respuesta suave y continua.
Nota: Una característica importante es el numero de cilindro, los cilindros no explotan todos a la vez, se disponen de tal manera que, como cada dos vueltas se produce un ciclo, si disponemos de 4 cilindros cada media vuelta se producira una explosión, si disponemos de 8 cada 1/4 de vuelta se produce una explosión, cuando mas seguidas sean las explosiones mas suave irá el motor y menor será el volante de inercia necesario para suavizar los golpes de las explosiones del motor, esto otorga una importante ventaja en forma de prestaciones, como hemos dicho el volante de inercia almacena energia de rotación, cuanto mas grande sea este volante de inercia mas energia cuesta variar su velocidad de giro, con lo que se producen aceleraciones mas lentas, y esto hace que los motores de menor numero de cilindros necesiten llevar volantes de inercia mayores y perjudique a su aceleracion. Tambien con volantes de inercia mayores se evita que coches de poca potencia bajen rapido de rpm cuando se sube un repecho por la energia que acumula este volante de inercia, pero afectando despues a la aceleración.
Experiencia personal, se nota mucho al coger coches de 3 cilindros, el volante de inercia es muy muy grande y notas como tarda en acelerar y desacelerar y es bastante desagradable el cambio de marchas ya que por la energía acumulada en el volante de inercia en muy tosco tanto en cambios de marcha rapidos hacia arriba como las retenciones
Motores de 2t:
No disponen de válvulas ni de arboles de levas, para ello lleva lumbreras, por lo demás los componentes son los mismos.
Esquema:
Los cilindros están unidos al bloque del motor y es donde se mueven los pistones.
Los pistones son los elementos que se deslizan sobre los cilindros y realizan la compresión y expulsión de los gases y recibe la fuerza de la fase de explosión.
Las bielas están unidas al pistón a través de un pasador que permite el giro, por el otro extremo se une a los codos del cigüeñal.
Culata: es la parte superior que cierra los cilindros, en ella están las válvulas, y las bujías o inyectores y calentadores
El cigüeñal es el eje sobre al que se actúa cada uno de los cilindros, lleva unos codos que son los que hacen que el pistón suba y baje al girar el cigüeñal. El diseño del cigueñal se realiza para minimizar las vibraciones con contrapesos para equilibrar el eje, y posee un correcto diseño de rodamientos y casquillos para minimizar el desgaste y rozamiento.
Los arboles de levas una leva es un elemento de la forma siguiente:
Cuando la leva gira en determinadas posiciones se acciona el vástago, este es el sistema que se utiliza para abrir las válvulas del motor.
Como hay mas de un cilindro y hay válvulas de escape y admisión estas levas se situan todas sobre uno o varios ejes, la apertura de las válvulas se tiene que realizar en una determinada fase del ciclo con lo que del cigüeñal mediante un sistema de correa, cadena o engranaje debe mover ele eje que contiene las levas, y esta correa debe estar en una posición concreta para que las válvulas abran y cierren en su momento, por este motivo las correas son dentadas para que no se produzcan deslizamientos. En ocasiones las levas no actúan directamente sobre las válvulas y para ello tiene un sistema de balancines (balancines es cualquier pieza con un extremo sujeto con una articulación y el otro extremo libre), todos estos balancines van lubricados con el aceite del motor y por eso a la tapa superior del motor se le conoce como tapa de balancines.
Una característica es que cada dos revoluciones del motor se realiza una revolución del eje del árbol de levas (el ciclo del motor dura dos revoluciones como dijimos en la anterior entrada), por lo que la rueda dentada del cigüeñal que mueve el árbol de levas tendrá la mitad de dientes que la polea del árbol de levas.
La rotura o desajuste de estos elementos de transmisión entre el cigüeñal provoca que las válvulas se abran cuando no deben, pudiendo producir que si la válvula esta abierta cuando el pistón llegue al PMS impacte contra ella y provoque graves daños en el motor, aunque hay motores en los que aunque las válvulas estén abiertas el pistón por el diseño del motor no tocará las válvulas, a estos se les llama motores de no interferencia.
Posteriormente en otra entrada veremos los distintos sistemas de distribución para mover los arboles de levas hay o ha habido.
Carter: bandeja debajo del motor donde se almacena el aceite en motores de 4 tiempos
Bujía: solo en motores de gasolina, es la encargada de provocar el encendido de la mezcla en la fase de explosión.
Inyector diésel: esta donde estaría la bujía en el motor de gasolina, se encuentra solo en motores diésel, realiza la inyección del combustible para que se produzca la fase de explosión de forma espontanea
Calentadores: solo en motores diésel, como el encendido del diésel no se realiza por ningún medio externo, únicamente por presión y temperatura, se hace necesario para arrancar el motor cuando este está frío un dispositivo que caliente los cilindros para facilitar el arranque.
Volante de inercia: se sitúa junto con el embrague, debido a que en cada cilindro el trabajo solo se realiza en una fase el motor podría no ser capaz de realizar un giro continuo en el peor de los casos parandose o que el motor fuera a golpes, para esto se dispone de un volante de inercia, que es simplemente una rueda que almacena energia de rotación, de forma que cuando el motor realiza trabajo en vez de entregarlo en forma de golpe o tirón el volante de inercia almacena este impulso y lo aplica en los otros periodos de tiempo, provocando una respuesta suave y continua.
Nota: Una característica importante es el numero de cilindro, los cilindros no explotan todos a la vez, se disponen de tal manera que, como cada dos vueltas se produce un ciclo, si disponemos de 4 cilindros cada media vuelta se producira una explosión, si disponemos de 8 cada 1/4 de vuelta se produce una explosión, cuando mas seguidas sean las explosiones mas suave irá el motor y menor será el volante de inercia necesario para suavizar los golpes de las explosiones del motor, esto otorga una importante ventaja en forma de prestaciones, como hemos dicho el volante de inercia almacena energia de rotación, cuanto mas grande sea este volante de inercia mas energia cuesta variar su velocidad de giro, con lo que se producen aceleraciones mas lentas, y esto hace que los motores de menor numero de cilindros necesiten llevar volantes de inercia mayores y perjudique a su aceleracion. Tambien con volantes de inercia mayores se evita que coches de poca potencia bajen rapido de rpm cuando se sube un repecho por la energia que acumula este volante de inercia, pero afectando despues a la aceleración.
Experiencia personal, se nota mucho al coger coches de 3 cilindros, el volante de inercia es muy muy grande y notas como tarda en acelerar y desacelerar y es bastante desagradable el cambio de marchas ya que por la energía acumulada en el volante de inercia en muy tosco tanto en cambios de marcha rapidos hacia arriba como las retenciones
Motores de 2t:
No disponen de válvulas ni de arboles de levas, para ello lleva lumbreras, por lo demás los componentes son los mismos.
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