Practica 1

ESCUELA POLITCNICA NACIONAL DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECNICA

CARRERA DE INGENIERA MECNICA LABORATORIO DE SISTEMAS AUTOMOTRICES

PRCTICA N 1

TEMA: IDENTIFICACIN DE LOS SISTEMAS DE FUNCIONAMIENTO Y

DETERMINACIN DE LA INFORMACIN TCNICA DE UN MOTOR

A GASOLINA.

OBJETIVOS:

Identificar las partes, elementos y sistemas que conforman un motor de combus-

tin interna.

Ensear la forma correcta en la que se realiza el despiece de un motor a gaso-

lina.

Determinar la cilindrada, la relacin de compresin, el volumen de la cmara de

combustin, como otros aspectos tcnicos de un motor.

Reconocer las diferencias principales entre un motor gasolina y diesel.

MARCO TERICO

MOTORES TRMICOS

DEFINICIN.- Transforma la energa qumica contenida en el combustible en energa

calrica y seguidamente en energa mecnica aprovechando la fuerza expansiva de los

gases inflamados en el interior del cilindro.

MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA

DEFINICIN.- Es una mquina trmica donde el combustible se quema en su interior,

es decir, dentro de una cmara de combustin.

Algunas de las formas de clasificar a los motores de combustin interna pueden ser:



Figura 1: Clasificacin de los M.C.I.

PRINCIPALES PARTES DE UN MOTOR DE COMBUSTIN INTERNA

BLOQUE DEL MOTOR O BLOCK

Es la base del motor, se encuentra apoyada directamente sobre el chasis del auto a

travs de cauchos amortiguadores y sobre l se ensamblan otros componentes como el

embrague y los cabezotes.

MOTORES DE COMBUSTIN

INTERNA

Tipo de movimiento del

pistn

Pistn alternativo

Pistn rotativo o rotor

Tipo de encendido

Chispa

Compresin

Nmero de tiempos

2 Tiempos

4 Tiempos

5 Tiempos

Combustible utilizado

Gasolina

Diesel

GLP o GNC

Etanol, etc...

Ciclo termodinmico

Otto

Diesel

Atkinson



En el bloque se ubican las piezas principales constituyentes de un motor de combustin

interna moderno, como son:

Cigeal

rbol de levas

Pistones

Bombas (agua, aceite, combustible)

Motor de arranque

Adems de tener dentro de su estructura una serie de caeras destinadas para la

circulacin de aceite y fluido refrigerante. El bloque del motor tambin ayuda con la

disipacin de calor a travs de la conduccin por sus paredes.

Figura 2: Bloque de un motor de combustin interna alternativo1

ARBOL DE LEVAS

Es una parte esencial del motor de combustin interna, tiene la forma de un eje largo y

esbelto y trabaja conjuntamente con el cigeal, formando as el sistema de distribucin.

La relacin de transmisin entre el cigeal y el rbol de levas en un motor de cuatro

tiempos es de 2 a 1, es decir que por cada 2 vueltas del cigeal, el rbol de levas gira

1 sola vez.

1 https://encrypted-

tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTSSOnas61qyAHX8ENq9aMwWKAY8qGbWysMqAMbOfP0

QLs-o86N



Figura 3: rbol de levas2

Las levas que posee el rbol interactan de forma directa o indirecta con los balancines,

de esta manera se acciona las vlvulas de admisin y escape ubicadas en el cabezote.

En los antiguos modelos disel con inyeccin mecnica, el rbol de levas tambin

estaba encargado de la inyeccin del combustible.

BALANCINES

Los balancines, se encuentran en la parte superior del cabezote y son los encargados,

junto con el sistema de distribucin, de la sincronizacin en la apertura y cierre de las

vlvulas de admisin y escape situadas en el cabezote.

En los ltimos aos, el balancn ha sido objetivo de grandes rediseos y la introduccin

de componentes hidrulicos, los cuales reemplazan a los balancines tradicionales

impulsados por varillas. Junto con el sensor CMP (Camshaft Position Sensor) del rbol

de levas y sus componentes hidrulicos, se introdujo un nuevo sistema de reduccin de

consumo de combustible y emisiones de gases contaminantes, llamado TRASLAPE

VALVULAR.

En los modelos Diesel de inyeccin mecnica, el balancn tambin era el encargado de

la inyeccin del combustible a travs de un impulsor mecnico que mantena un extremo

en el perfil de la leva y el otro junto con el inyector, impulsaba el combustible hacia la

cmara de combustin.

2 http://www.mecanicaymotores.com/imagenes/contenido/originales/arbol-de-levas-2.jpg



Figura 4: Esquema de las principales partes de un balancn.3

CABEZOTES

El cabezote o culata, se encuentra ubicado en la parte superior del bloque del motor,

tiene la funcin de sellar hermticamente la cmara de combustin. En l se encuentran

ubicadas las vlvulas de admisin y escape, dependiendo el modelo puede tener

tambin los inyectores de combustible, precmaras de combustin y bujas de

encendido. Dependiendo del modelo se tiene que un motor puede tener un cabezote

para todos sus cilindros, cabezotes individuales, o para un determinado nmero de

cilindros.

Al igual que bloque, el cabezote tambin tiene caeras internas las cuales cumplen los

mismos propsitos que las del bloque del motor (circulacin de aceite y fluido

refrigerante). Sobre l se sita el balancn y a sus costados se encuentran acoplados

los mltiples de admisin y escape de gases.

Figura 5: Cabezote de un motor4

3 http://www.aficionadosalamecanica.net/imagescursomec/balancin.jpg 4 https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcStayacJSVSSe-

13HnN63tkasEYhIvLJFAs6SQwE6L2ty2E4kzW



La variacin del nmero de vlvulas de admisin y escape que presenta un modelo va

de acuerdo a la capacidad de alimentacin de aire y el requerimiento de flujo msico de

aire que el motor requiere para garantizar una combustin ptima.

CAMARA DE COMBUSTIN

Esta seccin del motor est conformada por diferentes componentes, entre los

principales estn el cilindro o camisa, el pistn y el cabezote junto a las vlvulas de

admisin y escape, junto a estos elementos tambin trabajan otros cuantos que ayudan

a garantizar la hermeticidad de la cmara, por ejemplo los rines del pistn, el empaque

del cabezote, el aceite de lubricacin del pistn, entre otros.

En esta seccin se da la conversin de la energa qumica contenida en el combustible,

a energa mecnica a travs de la violenta expansin de los gases productos de la

combustin. Esta expansin posteriormente es aprovechada por el pistn el cual se

desplaza y transfiere el movimiento al cigeal por medio de la biela.

La cmara de combustin, al estar sometida a altas temperaturas y condiciones de

esfuerzo y desgaste mecnico, necesita que el material del que est construida presente

ciertas propiedades adecuadas. Por ejemplo:

Resistencia al desgaste

Resistencia a altas temperaturas

Conduccin trmica elevada

Figura 6: Esquema de la cmara de combustin de un motor alternativo.5

5 http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfKGcAG/23-los-motores-serie-actuales



Dependiendo del sistema y el modelo podremos observar variaciones en sus

componentes, como la presencia de inyectores, bujas, cmaras de precombustin, etc.,

que al igual debern garantizar que se conserve la hermeticidad de la cmara.

CIGEAL

Es el eje de transmisin de potencia principal dentro de un motor, junto a la biela y los

pistones conforman el mecanismo base de un motor alternativo. Este recibe la

transformacin del movimiento cclico del pistn a un movimiento rotatorio por medio de

la biela.

El cigeal est conectado en sus extremos a la polea de la distribucin en su parte

delantera, y al volante de inercia en su parte posterior. Es a travs de este volante que

el motor es encendido por el arranque.

En la parte frontal, en algunos modelos de motor diesel, podemos encontrar que en la

polea de la distribucin se encuentra acoplado el ventilador. Algunos otros dispositivos

pueden ser encontrados montados sobre el cigeal, por ejemplo el disco inductivo para

el sensor hall, un elemento primordial para el sensor CKP (Crankshaft Position Sensor).

Figura 7: Cigeal para un motor de 4 cilindros.6

RELACIN DE COMPRESIN.

La primera y ms fundamental medicin con la que nos debemos familiarizar son el

dimetro y la carrera del pistn. Siendo el dimetro, el dimetro interno del cilindro, y la

carrera la distancia recorrida por el pistn entre el Punto Muerto Superior (P.M.S.) y el

Punto Muerto Inferior (P.M.I.). Ver figura 8.

6 http://www.fazermotos.com.ar/IGM/Reparacion-de-ciguenales/ciguenal.jpg



De esta manera tenemos que la relacin de compresin es la relacin geomtrica entre

el volumen generado por el pistn al momento que este se encuentra en su punto ms

bajo de la carrera o punto muerto inferior (P.M.I.), dividido para el volumen generado por

el pistn al estar ubicado en el punto ms alto de su carrera o punto muerto superior

(P.M.S.)

Figura 8: Esquema del desplazamiento del pistn en un motor alternativo7

CLCULO DE LA RELACIN DE COMPRESIN

HD

cilindrosNV

Cilindrada

v

vVr

Compresindelacin

o

T

C

4

2

:

:Re

Donde:

H = carrera del pistn

rc = relacin de compresin

VT = cilindrada total del motor

v = volumen cmara de compresin

D = dimetro cilindro

V = cilindrada unitaria

7 http://www.petervaldivia.com/ejercicios/mecanismos/imagenes/cilindrada.jpg



CILINDRADA DE UN MOTOR

Es el volumen comprendido entre el P.M.I. y el P.M.S., es decir, el volumen de la parte

del cilindro que comprende la carrera del pistn, multiplicado por el nmero de cilindros

que constituyen el motor.

Por ejemplo: un motor de 6 cilindros, 3.0 litros (3000 cc) (cilindrada total) indica que cada

cilindro tiene una capacidad (cilindrada unitaria) de 1/2 litro (500 cc).

CICLOS OPERATIVOS

El ciclo es el nmero de carreras del pistn necesarias para obtener una carrera de

trabajo. Siendo considerada una carrera el movimiento efectuado por el pistn al

desplazarse desde el P.M.I. hacia el P.M.S. o viceversa.

Clasificacin:

Motores de dos tiempos: obtiene una carrera de trabajo en dos carreras del pistn

Motores de cuatro tiempos: obtiene una carrera de trabajo en cuatro carreras del

pistn.

En la operacin de un motor con un ciclo de 4 tiempos podemos encontrar los siguientes

tiempos:

1. Admisin: Ingreso de aire o mezcla aire-combustible en el cilindro.

2. Compresin: Aumento de la presin y temperatura del aire o mezcla den-

tro del cilindro.

3. Combustin y expansin: Inyeccin (disel) del combustible o ignicin

por chispa (gasolina) de la mezcla dentro del cilindro.

4. Expulsin o escape, de los gases productos de la combustin.



Figura 9: Ciclo de trabajo del motor a gasolina8

8 http://www.toyocosta.com/blog/wp-content/uploads/2014/04/tallervirtual.com_.jpg



PROCEDIMIENTO:

Reconocer los sistemas visibles del motor desde su exterior.

Desmontar los elementos externos del motor.

Identificar el rbol de levas, el balancn y sus componentes.

Desmontar el cabezote del bloque motor.

Identificar los conductos de refrigeracin y lubricacin existentes en el cabezote

y block del motor.

Identificar los componentes encontrados en la cmara de combustin.

Voltear el motor y desacoplarlo del carter, observar la parte inferior del motor e

identificar todos sus componentes visibles.

Extraer un pistn y reconocer sus diferentes partes.

Contar el nmero de cilindros.

Con la ayuda de un calibrador realizar la medicin de la carrera del pistn, ubi-

cando el pistn en el P.M.I. Proceder de la misma manera con el resto de cilin-

dros.

Medir el dimetro interno de cada uno de los cilindros.

Medir el volumen de la cmara de combustin en el cabezote, llenando la cavi-

dad de agua y extrayndola con la jeringuilla.

Secar con un guaipe el cabezote.

Volver a ensamblar el cabezote y cada uno de los elementos del motor.

INFORME:

1. Tema.

2. Objetivos

3. Marco terico.

4. Cuadro de datos obtenido.

5. Calcular la cilindrada y el volumen de la cmara de combustin del motor ensa-

yado.

6. Consultar:

- Explique el funcionamiento del motor de 5 tiempos y el ciclo termodin-

mico asociado a este

- Seale las diferencias entre un motor de carter hmedo y uno de carter

seco.

- Qu significa un motor estndar?



- Indique los tipos de motores segn la posicin de los cilindros y explique

el funcionamiento del motor tipo Wankel o rotativo.

- Qu significa un motor cuadrado?

- Explique el por qu?, del uso de 2 vlvulas de admisin en lugar de una

sola.

- Explique las ventajas y desventajas del uso de taques o impulsores hi-

drulicos en lugar de mecnicos en los motores modernos.

- Explique las ventajas y desventajas de los siguientes tipos de transmisin

de movimiento en la distribucin:

i. Correas dentadas

ii. Cadenas

iii. Engranes

- Por qu es ms frecuente encontrar cilindros con camisas en los moto-

res disel?

- Qu significa un motor reparado +10, +20, +30, +40?

- Plantear y resolver un ejercicio donde estn involucradas las variables de

cilindrada, relacin de compresin, carrera del pistn y rectificacin del

cilindro.

- Consultar las especificaciones tcnicas de un motor a gasolina y uno de

Diesel de cualquier marca de vehculo, escriba un comentario sobre la

comparacin de estos valores.

9. Colocar la impronta (nmero de motor) de un vehculo cualquiera

7. Conclusiones y recomendaciones.

8. Bibliografa.

IMPORTANTE: NO ES NECESARIO TRAER VEHCULO.

TRAER 2 GUAIPES POR PERSONA, UNA JERINGUILLA DE 60ml

POR GRUPO

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