lunes, 22 de junio de 2015

PARTES DEL MOTOR DIESEL.

PARTES DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA:




   Árbol de levas:

Eje parecido al cigüeñal, pero de un diámetro mucho menor, compuesto por tantas levas como válvulas de admisión y escape tenga el motor. Encima de cada leva se apoya una varilla empujadora metálica, cuyo movimiento alternativo se transmite a los balancines que abren y cierran las válvulas de admisión o las de escape.
 
  Pistón:

Si hay un elemento que es básico para un motor de combustión interna ese es precisamente el pistón. Básicamente denominamos pistón a una especie de émbolo que va ajustado al interior de las paredes del cilindro gracias a una serie de aros de características flexibles a los que llamamos segmentos.

El fluido que se encuentra en el interior del cilindro modifica sensiblemente su volumen y presión como consecuencia de los movimientos alternativos del pistón cosa que finalmente se transforma nada más y nada menos que en movimiento.

Cilindro:

El cilindro de un motor es el recinto por donde se desplaza un pistón. Su nombre proviene de su forma, aproximadamente un cilindro geométrico. En los motores de combustión interna tales como los utilizados en los vehículos automotores, se dispone un ingenioso arreglo de cilindros junto con pistones, válvulas, anillos y otros mecanismos de regulación y transmisión, pues allí es donde se realiza la explosión del combustible, es el origen de la fuerza mecánica del motor que se transforma luego en movimiento del vehículo.


  Cigüeñal:

Constituye un eje con manivelas, con dos o más puntos que se apoyan en una bancada integrada en la parte superior del cárter y que queda cubierto después por el propio bloque del motor, lo que le permite poder girar con suavidad. La manivela o las manivelas (cuando existe más de un cilindro) que posee el cigüeñal, giran de forma excéntrica con respecto al eje. En cada una de las manivelas se fijan los cojinetes de las bielas que le transmiten al cigüeñal la fuerza que desarrollan los pistones durante el tiempo de explosión.

 Válvulas:

Las válvulas van ubicadas en la cámara de combustión y son los elementos encargados de abrir y cerrar los conductos por donde entra la mezcla (válvulas de admisión) y por donde salen los gases de escape (válvulas de escape). Normalmente la válvula de admisión suele ser de mayor diámetro que la de escape, debido a que la dificultad que hay en entrar los gases de admisión es más elevada que evacuar al exterior los gases de escape. Debido a las altas temperaturas que alcanzan las válvulas (sobre todo las de escape), se fabrican de materiales muy resistentes al calor como aceros al cromo-níquel, al tungsteno-silicio o al cobalto-molibdeno. En válvulas de admisión, debido a que no alcanzan temperaturas tan elevadas se utilizan aceros al carbono con pequeñas proporciones de cromo, silicio y níquel.

     Bujías:

La bujía es la pieza encargada de dar una chispa alcanzar la temperatura suficiente para encender el carburante (solo en motores Otto). La bujía va situada en la cámara de combustión muy cerca de las válvulas. En el apartado de sistema de encendido se darán más detalles de ésta. La bujía es el elemento que se encarga de hacer saltar la chispa por sus electrodos para así encender la mezcla de aire y gasolina. La bujía además de constar de los electrodos, está recubierta de un aislante para disipar el calor generado en la cámara de combustión ya que está en contacto directo con las explosiones. Hay dos tipos de bujías, las bujías frías y las bujías calientes.

Las primeras patentes para la bujía son de Nikola Tesla, en 1898. Casi al mismo tiempo Richard Simms y Robert Bosch. Karl Benz también tiene el crédito de esta invención. Pero sólo debe darse crédito a la primera de ellas comercialmente viable económicamente y de alto voltaje inventada por el ingeniero de Robert Bosch llamado Gottlob Honold en 1902 que hizo posible el desarrollo de los motores de combustión interna.
 
   Volante:

Es una pieza circular muy pesada, ajustada al extremo posterior del cigüeñal; su función es transmitir la fuerza de rotación del eje acodado o cigüeñal y dependiendo del motor puede desempeñar las siguientes funciones: Almacenar energía cinética de los tiempos de fuerza; uniformizar los giros del motor; servir de soporte al embrague; permitir la puesta en marcha del motor; llevar las marcas  de sincronización del motor; refrigerar el motor mediante aspas; regular la velocidad del motor; formar parte del magneto.

   Filtro de aire:

El filtro de aire es el encargado de limpiar el aire que proviene del exterior quitándole todas las impurezas que pueda haber en la atmósfera (polvo, arena, etc). El filtro de aire consta de una lámina generalmente fabricada de papel que deja pasar el aire pero no las partículas líquidas y sólidas. Con esto conseguimos que al motor solo le llegue aire puro, y de esta manera conseguiremos un funcionamiento del motor más limpio, duradero y factible. Cuando el motor aspira el aire de la atmósfera, ese aire que entra directamente de un tubo que proviene del exterior, pasa por el filtro de aire como podemos apreciar en la imagen, donde éste, como hemos dicho antes limpiará las impurezas existentes. Ese aire que ha pasado por el filtro, será enviado al colector de admisión comandado siempre por la válvula de mariposa
 
  Alternador:

Es un dispositivo accionado directamente por el motor que se encarga de generar una corriente para cargar la batería. Este alternador va cargando la batería para que ésta no se agote. Al estar directamente accionado por el motor, si subimos las revoluciones del motor también aumentamos la corriente generada y cargaremos antes la batería en caso de que esté a punto de agotarse.

  Distribuidores:

El sistema de distribución es el encargado de accionar las válvulas de admisión y escape en el momento preciso para dejar entrar el aire dentro del cilindro y evacuar los gases quemados. El sistema de distribución solo lo encontramos en los motores de combustión interna de cuatro tiempos Otto y Diesel, mientras que en los motores de dos tiempos la entrada de aire fresco y la evacuación de los gases quemados se efectúan mediante unas lumbreras o orificios en el motor. La válvula de admisión se ha de accionar en el momento que empieza la admisión, es decir, cuando empieza el ciclo después de la fase de escape y el pistón está en el PMS. La válvula de escape se acciona en el momento que se acaba la expansión y empieza la carrera de escape, el pistón se encuentra en el PMI. Para mejorar el rendimiento del motor, se utilizan sistemas de avance de admisión y de escape.

    Anillos:

Los anillos van montados en la parte superior del cilindro, rodeando completamente a éste para mantener una buena compresión sin fugas en el motor. Los anillos, también llamados segmentos, son los encargados de mantener la estanqueidad de compresión en la cámara de combustión, debido al posible escape de los vapores a presión tanto de la mezcla como de los productos de la combustión. También se monta un anillo de engrase, para poder lubricar el cilindro correctamente. Los anillos o segmentos suelen fabricarse de hierro aleado con silicio, níquel y manganeso.

  •   Anillo superior: El anillo superior de compresión ayuda a hacer que los anillos de pistón funcionen porque durante el proceso de combustión, no permiten que se pierda ninguna presión. El anillo de compresión mantiene cualquier aumento de presión cuando el pistón en el motor se abre paso a la parte superior del recorrido. Una mezcla es encendida cuando el pistón llega a la parte superior y la presión se eleva para traer el pistón de nuevo hacia abajo. Los anillos de pistón son capaces de controlar esta presión, ya que el anillo superior actúa como una barrera y transfiere cualquier calor a través de la pared del cilindro.
  •  Los anillos de aceite: Los anillos de aceite funcionan con el pistón en el motor para lubricar las paredes de los cilindros, los pistones, los anillos y los pasadores de muñeca sin entrar en el proceso de combustión. Los anillos de aceite ayudan al control de la temperatura, ya que enfrían el pistón dirigiendo el aceite a través de él.


 Fuentes 

Brito J. (2.012).Diseño de un Banco de Prueba para Motores de Combustión Interna de los Vehículos “Go Kart” (Karting). Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”. El objetivo de este trabajo es diseñar un banco de prueba para motores de combustión interna de los vehículos “Go Kart” (Karting), con la finalidad de determinar las condiciones de funcionamiento de los motores y así prevenir fallas o paradas imprevistas durante las competencias en la región de Maturín, Estado Monagas. Este trabajo tiene como conclusión tener a mano un equipo de pruebas para poder controlar las variables que al momento se van a seleccionar para así lograr detectar las fallas que se puedan presentar en los motores. La investigación realizada permitirá recopilar información necesaria acerca de las variables que intervienen en los procesos involucrados en el funcionamiento de estos motores a combustión interna y de esta manera también tratar de solucionar las problemáticas que se presentan en este tipo de motores.



Carias, R (2003) EFECTO DE LOS CONDUCTOS DE ESCAPE SOBRE EL COMPORTAMIENTO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN  INTERNA-http://saber.ucv.ve/jspui/bitstream/123456789/6781/1/Tesis%20Final%20Car%C3%ADas-De%20Abreu.pdf

Castillo, Martin (‎2009) ANALISIS Y DESGASTE EN MOTORES DE COMBUSTION INTERNA- https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/806/1/1508.pdf







Realizado por :
 Malave Isis
C.I: 25.268.169


FALLAS EN MOTORES DIESEL.


Los motores de combustión interna son máquinas susceptibles a fallas y averías en su funcionamiento. Existen dos tipos de fallas: típicas y atípicas. Cada elemento del motor de combustión interna está dispuesto a fallar de manera diferente. En forma general dichos elementos fallan debido a problemas de ensamble inadecuado, desgaste, falta de lubricación, fatiga, sobre esfuerzos, mala combustión, entre otros; a este tipo de fallas se las llama típicas. 



las principales fallas en un motor de combustión interna pueden ser las siguientes  ya que estas son mas frecuentes.

1.-Sistema de encendido:

Los motores necesitan una forma de iniciar la combustión del combustible dentro del cilindro. En los motores Otto, el sistema de encendido consiste en un componente llamado bobina de encendido, que es un auto-transformador de alto voltaje al que está conectado un conmutador que interrumpe la corriente del primario para que se induzca un impulso eléctrico de alto voltaje en el secundario.


Dicho impulso está sincronizado con el tiempo de compresión de cada uno de los cilindros; el impulso se lleva al cilindro correspondiente (aquel que está en compresión en ese momento) utilizando un distribuidor rotativo y unos cables que llevan la descarga de alto voltaje a la bujía.

Si la bobina está en mal estado se recalienta; eso produce pérdidas de energía, reduce la chispa de las bujías y causa fallos en el sistema de encendido del automóvil. De los sistemas de generación de electricidad en los motores, las magnetos dan un bajo voltaje a pocas rpm, aumentando el voltaje de la chispa al aumentar las rpm, mientras los sistemas con batería dan una buena chispa a bajas rpm, pero la intensidad de la chispa baja al aumentar las rpm.



2.-sistema de alimentación de aire


El sistema de bombeo de combustible de un motor de combustión interna consta de un depósito, una bomba de combustible y un dispositivo que vaporiza o atomiza el combustible líquido. Se llama carburador al dispositivo utilizado con este fin en los motores Otto. En los motores de varios cilindros el combustible vaporizado se conduce a los cilindros a través de un tubo ramificado llamado colector de admisión. Muchos motores cuentan con un colector de escape o de expulsión, que transporta los gases producidos en la combustión. Cada cilindro toma el combustible y expulsa los gases a través de válvulas de cabezal o válvulas deslizantes. Un muelle mantiene cerradas las válvulas hasta que se abren en el momento adecuado, al actuar las levas de un árbol de levas rotatorio movido por el cigüeñal. En la década de 1980, este sistema de alimentación de una mezcla de aire y combustible se ha visto desplazado por otros sistemas más elaborados ya utilizados en los motores diesel. Estos sistemas, controlados por computadora, aumentan el ahorro de combustible y reducen la emisión de gases tóxicos.


Todos los motores tienen que disponer de una forma de iniciar la ignición del combustible dentro del cilindro. Por ejemplo, el sistema de ignición de los motores Otto, llamado bobina de encendido, es una fuente de corriente eléctrica continua de bajo voltaje conectada al primario de un transformador. La corriente se corta muchas veces por segundo con un temporizador. Las fluctuaciones de la corriente del primario inducen en el secundario una corriente de alto voltaje, que se conduce a cada cilindro a través de un interruptor rotatorio llamado distribuidor. El dispositivo que produce la ignición es la bujía, un conductor fijado a la pared superior de cada cilindro. La bujía contiene dos hilos separados entre los que la corriente de alto voltaje produce un arco eléctrico que genera la chispa que enciende el combustible dentro del cilindro.



Dado que la combustión produce calor, todos los motores deben disponer de algún tipo de sistema de refrigeración. Algunos motores estacionarios de automóviles y de aviones y los motores fueraborda se refrigeran con aire.
3.- Sistema de alimentacion de combustible


El sistema de alimentación de combustible de un motor Otto consta de un depósito, una bomba de combustible y un dispositivo dosificador de combustible . que vaporiza o atomiza el combustible desde el estado líquido, en las proporciones correctas para poder ser quemado. Se llama carburador al dispositivo que hasta ahora venía siendo utilizado con este fin en los motores Otto. Ahora los sistemas de inyección de combustible lo han sustituido por completo por motivos medioambientales. Su mayor precisión en el dosaje de combustible inyectado reduce las emisiones de CO2, y aseguran una mezcla más estable. En los motores diésel se dosifica el combustible gasoil de manera no proporcional al aire que entra, sino en función del mando de aceleración y el régimen motor mediante una bomba inyectora de combustible. 


En los motores de varios cilindros el combustible vaporizado se lleva los cilindros a través de un tubo ramificado llamado colector de admisión. La mayor parte de los motores cuentan con un colector de escape o de expulsión, que transporta fuera del vehículo y amortigua el ruido de los gases producidos en la combustión. 

4.-Sistema de lubrican


Sistemas de lubricación


• Lubricación por mezcla

Este sistema de lubricación es empleado en motores de dos tiempos. Consiste en mezclar con la gasolina una cierta cantidad de aceite (del 2 al 5%).
Este sistema de engrase tiene el inconveniente de formar excesiva carbonilla en la cámara de compresión y en la cabeza del pistón, al quemarse el aceite.
La ventaja de este sistema es que el aceite no necesita ser refrigerado. Aún así el engrase es imperfecto y los motores tienen tendencia a griparse, sobre todo cuando el motor está en marcha y el vehículo inmovilizado.

Con el fin de evitar algunosde estos inconvenientes, determinados motores de dos tiempos llevan el aceite en un depósito separado, donde un dosificador envía el aceite al carburador, según las necesidades de cada momento.

• Lubricación a presión

El sistema de lubricación a presión permite dosificar la circulación de aceite y la evacuación del calor. El aceite se encuentra alojado en el cárter inferior . Una bomba sumergida en dicho aceite, lo aspira después de haber pasado por un colador y lo manda a presión hacia el filtro de aceite . Después del filtrado, se conduce a través de una rampa principal hasta los puntos que requieren lubricación. El aceite que rebosa de las piezas, regresa al cárter por gravedad.


El movimiento giratorio de ciertos elementos hace que el aceite salga despedido, lo que ocasiona salpicaduras que favorecen el engrase de diversos puntos donde las canalizaciones de engrase no llegan (engrase por proyección).


Elementos lubricados bajo presión

A – El cigüeñal – cabeza de biela.
B – El árbol de levas (apoyos).
E – El eje de balancines.

El cigüeñal está taladrado en toda su longitud, penetrando el aceite por su interior, para realizar el engrase en los codos y apoyos.
El árbol de balancines está taladrado en toda su longitud, con puntos de salida en los apoyos y en la zona de giro de los balancines.

Elementos engrasados por proyección

o Las camisas.
o Los pistones y sus ejes.
o Las levas y el árbol de levas.
o La distribución (mando).
o Las colas de válvulas.
o Las varillas de los balancines.
o Los taqués.

• Lubricación a presión total o integral

Existe un sistema de lubricación denominado a presión total, siendo una mejora del sistema de lubricación a presión. Es equivalente al engrase, a presión incrementado en el engrase bajo presión del bulón del pistón, gracias a un taladro practicado en el cuerpo de la biela.

• Lubricación por cárter seco

En los motores revolucionados el aceite está sometido a altas presiones y temperatura, no refrigerándose éste de una forma rápida y eficaz. La función y partes a lubricar, es similar al anterior sistema; la diferencia consiste en que el cárter no hace las funciones de depósito de aceite. El aceite se almacena generalmente aparte, pasando por un depósito refrigerador.
Para ello, una bomba recoge el aceite que cae al cárter a través del colador y lo envía al depósito , y otra bomba , desde el depósito lo envía al sistema de lubricación.

Al poseer un depósito de mayor capacidad que el cárter, el aceite tiene más tiempo para evacuar el calor y su temperatura media detrabajo, es menor.

Elementos del sistema de lubricación a presión

Bombas de lubricación

Las bombas de engrase son las encargadas de recoger el aceite del cárter del motor y enviarlo a presión a todo el sistema de lubricación. Esta presión se mide en Kg/cm² (bares). Generalmente reciben el movimiento del árbol de levas, mediante un engranaje, dependiendo la presión que envía del número de revoluciones por minuto del motor.
Los tipos de bomba más utilizados son:

• Bomba de engranaje.
• Bomba de rotor.
• Bomba de paletas.


Bomba de engranajes

Es la más utilizada en la actualidad. Está formada por dos ruedas dentadas, engranadas entre sí (piñones) con un mínimo de holgura, uno de los cuales recibe el movimiento del árbol de levas, transmitiéndolo al otro, que gira loco.
Ambos están alojados en una carcasa sobre la que los piñones giran ajustados. Los piñones, al girar, arrastran el aceite entre sus dientes y la carcasa sobre la que ajustan y al llegar a la otra parte , aceite sale por la tubería de la parte superior.



5.-Sistema de refrigeración

Dado que la combustión produce calor, todos los motores deben disponer de algún tipo de sistema de refrigeración. Algunos motores estacionarios de automóviles y de aviones, y los motores fueraborda, se refrigeran con aire. Los cilindros de los motores que utilizan este sistema cuentan en el exterior con un conjunto de láminas de metal que emiten el calor producido dentro del cilindro. En otros motores se utiliza refrigeración por agua, lo que implica que los cilindros se encuentran dentro de una carcasa llena de agua que en los automóviles se hace circular mediante una bomba. El agua se refrigera al pasar por las láminas de un radiador. Es importante que el líquido que se usa para enfriar el motor no sea agua común y corriente porque los motores de combustión trabajan regularmente a temperaturas más altas que la temperatura de ebullición del agua. Esto provoca una alta presión en el sistema de enfriamiento dando lugar a fallas en los empaques y sellos de agua, así como en el radiador; se usa un refrigerante, pues no hierve a la misma temperatura que el agua, sino a más alta temperatura, y que tampoco se congela a temperaturas muy bajas.


Otra razón por la cual se debe usar un refrigerante es que éste no produce sarro ni sedimentos que se adhieran a las paredes del motor y del radiador formando una capa aislante que disminuiría la capacidad de enfriamiento del sistema. En los motores navales se utiliza agua del mar para la refrigeración.




6.-Sistema de arranque


Al contrario que los motores y las turbinas de vapor, los motores de combustión interna no producen un par de fuerzas cuando arrancan (véase Momento de fuerza), lo que implica que debe provocarse el movimiento del cigüeñal para que se pueda iniciar el ciclo. Los motores de automoción utilizan un motor eléctrico (el motor de arranque) conectado al cigüeñal por un embrague automático que se desacopla en cuanto arranca el motor. Por otro lado, algunos motores pequeños se arrancan a mano girando el cigüeñal con una cadena o tirando de una cuerda que se enrolla alrededor del volante del cigüeñal.


Otros sistemas de encendido de motores son los iniciadores de inercia, que aceleran el volante manualmente o con un motor eléctrico hasta que tiene la velocidad suficiente como para mover el cigüeñal. Ciertos motores grandes utilizan iniciadores explosivos que, mediante la explosión de un cartucho mueven una turbina acoplada al motor y proporcionan el oxígeno necesario para alimentar las cámaras de combustión en los primeros movimientos. Los iniciadores de inercia y los explosivos se utilizan sobre todo para arrancar motores de aviones

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Castañeda Luisamnys C.I: 25.568.220



MANTENIMIENTO PARA MOTORES DIESEL.

Cuando se necesita un motor con potencia constante y poder de empuje, sin sacrificar economía de combustible, el motor Diesel es la opción preferida. Tiene una eficiencia de combustible de motores aproximadamente 40% mayor que los motores de gasolina y como tal, una buena fuente de energía confiable. Sin embargo, el motor es más grande y pesado, para compensar el estrés de alta compresión, lo que hace a este motor un poco caro en comparación a los motores de gasolina.

Ya sea para uso continuo o intermitente, los motores diesel requieren de mantenimiento si han de funcionar como se espera. El mantenimiento y reparaciones varían según la aplicación para la cual se utilice el motor, mantenimiento previo y condiciones de operación.  
El Motor diesel es un Motor Térmico de combustión interna cuyo encendido se logra por la temperatura elevada que produce la compresión del aire en el interior del cilindro, conocido también como Motor de Encendido por Compresión (MEC)

Mantenimiento preventivo Debido a la durabilidad de los motores diesel.

El mantenimiento preventivo de los motores diesel consiste en las operaciones siguientes:

  •  Inspección general
  •  Servicio de lubricación
  •  Servicio al sistema de refrigeración
  •  Servicio al sistema de combustible
  •  Servicio y prueba de las baterías de arranque
  •   Ejercicio regular del motor





Por lo general, lo ideal es establecer y adherirse a un programa de mantenimiento y servicio en base a la utilización específica de la energía y a la severidad del medio ambiente. Por ejemplo, si el generador se empleará con frecuencia o se someterá a condiciones de funcionamiento extremo, los intervalos de servicio recomendados deberán reducirse conforme a ello.

fuentes:

manual motor diesel 

mantenimiento de motores diesel 

http://es.slideshare.net/Luis_Reveco/mantenimiento-motor-diesel


http://html.rincondelvago.com/el-motor-diesel_1.html

http://www.autosoporte.com/blog-automotriz/item/348-mecanica-diesel-mantenimiento-de-los-filtros-de-aire-en-el-motor-diesel

https://www.cumminspower.com/www/literature/technicalpapers/PT-7004-Maintenance-es.pdf


 REALIZADO POR:

ROJAS EYERMARY C.I 20172600

domingo, 21 de junio de 2015

Motor de combustión interna de 4 tiempos: evolución y como funciona.

Motor de combustión interna de 4 tiempos: evolución y como funciona.

Quién inventó el motor de combustión interna?

Un motor de combustión interna es una máquina termodinámica que transforma en energía mecánica la energía química que proporciona la combustión de una mezcla de combustible y aire. Este movimiento es aprovechado parar realizar un trabajo útil. El motor de combustión interna fue diseñado a finales del siglo XIX. Es básicamente una máquina que mezcla oxígeno con combustible gasificado. Una vez mezclados íntimamente y confinados en un espacio denominado cámara de combustión, los gases son encendidos para quemarse (combustión). Debido a su diseño, el motor, utiliza la explosión generada por la combustión, como energía para producir el movimiento giratorio que conocemos.

La invención se puede remontar a dos italianos: el padre Eugenio Barsanti, un sacerdote esculapio, y Felice Matteucci, ingeniero hidráulico y mecánico, que ya en 1853 detallaron documentos de operación y construcción y patentes pendientes en varios países europeos como Gran Bretaña, Francia, Italia y Alemania.

Los primeros prototipos carecían de la fase de compresión; es decir, la fase de succión terminaba prematuramente con el cierre de la válvula de admisión antes de que el pistón llegase a la mitad, lo que provocaba que la chispa que generaba la combustión que empuja la carrera del pistón fuese débil. Como consecuencia el funcionamiento de estos primeros motores era deficiente. Fue la fase de compresión la que dio una eficiencia significativa al motor de combustión interna, que lograría el reemplazo definitivo de los motores a vapor e impulsaría el desarrollo de los automóviles, ya que lograba desarrollar una potencia igual o mayor en dimensiones considerablemente mucho más reducidas. El motor tal como lo conocemos hoy fue desarrollado por el alemán Nikolaus Otto, quien en 1886 patentó el diseño de un motor de combustión interna a cuatro tiempos, ciclos o etapas, basado en los estudios del inventor francés Alphonse Beau de Rochas de 1862, que a su vez se basó en el modelo de combustión interna de Barsanti y Matteucci.

El motor de cuatro tiempos de ciclo Otto (gasolina), tiene sus orígenes en los estudios del físico francés Nicolás Carnot en el siglo XIX, que completó su compatriota Alphonse Beau de Rochas en 1862. A nivel práctico se remonta a máquinas desarrolladas por Lenoir (Francia, 1860), Otto y Langen (Alemania, 1867) y, finalmente, Otto (Alemania, 1876), que se considera como el primer motor operativo y de ahí su nombre.

Durante tres siglos los motores han sido la máxima expresión de la búsqueda de la excelencia técnica. El motor moderno de gas fue inventado en 1860, pero habría que esperar a Nikolaus August Otto que en 1876 construyó el primer motor de gasolina de cuatro tiempos.  El gran acontecimiento del momento era la invención de un motor que funcionaba con gas natural. Estaba montado sobre una carreta y lograba moverla, pero era muy ineficiente y ruidoso. Otto creía que podía mejorar las cosas con un combustible líquido, así que empezó a experimentar. Construyó su primer motor de combustión interna en 1861.

Los siguientes cinco años los pasó afinando y desarrollando el diseño y finalmente, en el año 1867 nació el motor con pistones de cuatro tiempos, que constituye la base de los motores de los automóviles modernos. A cerca de 150 años de su invento, se podría decir que los motores han variada en muy poco. Gottlieb Daimler utilizando un nuevo motor inventado por el  ingeniero Nikolaus Augusto Otto, quien ideó el primer motor de combustión interna de cuatro tiempos en 1876. Lo llamó  "Motor de Ciclo Otto" y, tan pronto como lo completó, Daimler (antiguo empleado de Otto) lo ensamblo a una bicicleta y lo convirtió en una motocicleta que algunos historiadores consideran la primera de la historia.
Uno de los colaboradores de Otto, llamado Daimler, fue quien dio el paso definitivo introduciendo la gasolina como combustible. Daimler se asocia con Karl Benz para fundar Daimler Benz, o más conocida como Mercedes Benz, en honor a la esposa de Dailmer. Y en 1886 fabrican el primer auto del mundo con motor a gasolina de cuatro tiempos.

Su funcionamiento es, en algunos aspectos, similar al de la máquina de vapor: un pistón situado en un cilindro se expande y contrae ejerciendo una fuerza. El líquido introducido dentro del cilindro es un derivado del petróleo al que, a continuación, se prende fuego. Al estar sometido a presión, el combustible no arde normalmente, sino que estalla. Esta explosión empuja el pistón hacia afuera, ejerciendo un trabajo. Posteriormente, entra nuevo combustible en el cilindro y se vuelve a comprimir para empezar de nuevo el ciclo.

Los motores comerciales se fabrican con varios cilindros, ya que este sistema permite obtener más potencia y ofrece menos problemas que los que plantea un motor provisto de un único cilindro de mayor tamaño. En este dispositivo, la posición de los cilindros se calcula para que, en un momento dado, cada uno se halle en un ciclo distinto, uno en admisión, otro en compresión, otro en explosión y otro en escape. De este modo, se obtiene un funcionamiento más estable, sin vibraciones, y en el que cada cilindro, al hacer explosión, ayuda a los demás a moverse.

Los cilindros de un motor pueden estar dispuestos de varias formas, siempre en relación con su número y con las dimensiones del vehículo que deban impulsar. En el motor de los automóviles, se colocan generalmente en línea, si van todos paralelos; en y, si la mitad se halla inclinada en un pequeño ángulo con respecto a la otra mitad; y en Boxer o contrapuestos, si unos se encuentran enfrentados a los otros.

El motor de combustión interna ha sustituido a la gran mayoría de máquinas de vapor debido a sus considerables ventajas. En primer lugar, el aprovechamiento de la energía es mayor. El origen de la energía se sitúa en el interior del cilindro, y no en el exterior como en la máquina de vapor. Por otra parte, no es necesario cargar con grandes cantidades de agua. Los vapores empleados son los propios del combustible al explosionar. El tamaño del motor se reduce considerablemente y facilita su instalación en vehículos pequeños. Por último, este motor es capaz de realizar en poco tiempo una gran variación de energía, comparado con la máquina de vapor. Un motor de combustión interna ligero puede pasar en pocos segundos de una posición de reposo a otra en la que proporcione la máxima energía, tardando sólo unos minutos en sistemas de grandes dimensiones, como los barcos. Esta característica lo convierte en el mecanismo ideal para aplicaciones con cambios frecuentes de energía, como puede ser el motor de un automóvil, un tren o un barco.

El motor de 4 tiempos es el que se utilizan mayoritariamente en automoción. Mediante un sistema de transformación biela-manivela, este movimiento se transforma en el giro de una manivela o cigüeñal. Puede ser un motor de combustión interna alternativo tanto de ciclo Otto como ciclo del diésel. El ciclo de funcionamiento de estos motores se completa con cuatro desplazamientos del émbolo o tiempos, es decir, con dos vueltas completas. Este motor se compone por un cilindro, una biela, un cigüeñal, al menos dos válvulas, una bujía y muchos otros componentes que hacen que todo trabaje de forma coordinada.


Los cuatro tiempos de un motor de combustión interna:

A continuación  se detallan los diferentes tiempos (actividades realizadas durante el ciclo) y sus características.

En el primer tiempo, llamado de admisión, el pistón se encuentra en el punto muerto superior y empieza a bajar. En ese instante se abre la válvula de admisión, permaneciendo cerrada la de escape. Al ir girando el cigüeñal, el codo va ocupando distintos puntos de su recorrido giratorio, y, por medio de la biela, hace que el pistón vaya bajando y provocando una succión en el carburador a través del conducto que ha abierto la válvula de admisión, arrastrando una cantidad de aire y gasolina, que se mezclan y pulverizan en el carburador. Estos gases van llenando el espacio vacío que deja el pistón al bajar. Cuando ha llegado al punto muerto inferior, se cierra la válvula de admisión y los gases quedan encerrados en el interior del cilindro. Durante este recorrido del pistón, el cigüeñal ha girado media vuelta.

Al comenzar el segundo tiempo, llamado de compresión, el pistón se encuentra en el punto muerto inferior y las dos válvulas están cerradas. El cigüeñal sigue girando y, por tanto, la biela empuja al pistón, que sube. Los gases que hay en el interior del cilindro van ocupando un espacio cada vez más reducido a medida que el pistón se acerca al punto muerto superior. Cuando alcanza este nivel, los gases ocupan el espacio de la cámara de compresión y, por tanto, están comprimidos y calientes por efecto de la compresión. Al elevarse la temperatura, se consigue la vaporización de la gasolina y la mezcla se hace más homogénea, por lo que existe un contacto más próximo entre la gasolina y el aire. Durante esta nueva carrera del pistón, el cigüeñal ha girado otra media vuelta.

El tercer tiempo es el llamado de explosión. Cuando el pistón se encuentra en el punto muerto superior después de acabada la carrera de compresión, salta una chispa en la bujía, que inflama la mezcla de aire y gasolina ya comprimida y caliente, la cual se quema rápidamente. Esta combustión rápida recibe el nombre de explosión y provoca una expansión de los gases ya quemados, que ejercen una fuerte presión sobre el pistón, empujándolo desde el punto muerto superior hasta el inferior. A medida que el pistón se acerca al punto muerto inferior, la presión va siendo menor, al ocupar los gases un mayor espacio. En este nuevo tiempo, el pistón ha recibido un fuerte impulso, que transmite al cigüeñal, que por inercia seguirá girando hasta recibir un nuevo impulso. Cuando el pistón llega al punto muerto inferior, se abre la válvula de escape, y permanece cerrada la de admisión. Durante esta nueva carrera del pistón, denominada motriz por ser la única en que se desarrolla trabajo, el cigüeñal ha girado otra media vuelta.

Al comenzar el cuarto tiempo, llamado de escape, el pistón se encuentra en el punto muerto inferior, y la válvula de escape se ha abierto, por lo que los gases quemados en el interior del cilindro escaparán rápidamente al exterior a través de ella, por estar sometidos a mayor presión que la atmosférica. El cigüeñal sigue girando y hace subir al pistón, que expulsa los gases quemados al exterior. Cuando llega al punto muerto superior, se cierra la válvula de escape y se abre la de admisión. Durante el tiempo de escape, el pistón ha realizado una nueva carrera y el cigüeñal ha girado otra media vuelta. Acabado el tiempo de escape, el ciclo se repite.



Como ha quedado expuesto, las válvulas se abren y cierran coincidiendo con el paso del pistón por el punto muerto superior e inferior. Para conseguir un mayor rendimiento en los motores, se hace que las válvulas se abran y cierren con un cierto adelanto o retraso respecto a los momentos indicados. Son las llamadas cotas de la distribución, cuyos valores son determinados por el fabricante y calculados para que el motor desarrolle la máxima potencia.

Todo este proceso se repite sin descanso y en unas milésimas de segundos. Además, esto ocurre en varios cilindros simultáneamente. Mientras más pistones tenga el motor, mayor será su capacidad para realizar un trabajo, mayor potencia.

En el ser humano, la combustión de la glucosa proveniente de los alimentos es la fuente de nuestra energía, entonces necesitamos un sistema digestivo para procesarla, se necesita también un sistema circulatorio y respiratorio para llevar la glucosa y el oxígeno necesarios para que ocurra la combustión en las células. Finalmente, se necesita un sistema de eliminación de los productos de la combustión (heces, orina, sudor) y un sistema nervioso que controle todo el proceso . Al igual que el cuerpo humano, la forma de producir energía de un motor de combustión debe estar acompañada por otros sistemas de soporte.

En síntesis se puede decir que la finalidad de un motor es la de realizar un trabajo lo más eficazmente posible, para eso varias personas idearon el motor de combustión interna que remplazaría a la máquina de vapor, de esta manera optimizarían el mundo del motor. En el caso de los motores de combustión interna, el trabajo a realizar se consigue gracias a una explosión, esa explosión se consigue gracias a la energía interna del combustible que se enciende. Todo combustible tiene una energía interna que puede ser transformada en trabajo, entonces, en los motores de combustión interna, la energía utilizada para que el motor realice un trabajo es la energía interna del combustible. Esta energía interna se manifiesta con un aumento de la presión y de la temperatura (explosión), que es lo que realizará un trabajo



FUENTE


Heil, M (2014). http://historiaybiografias.com/motor_explosion/Funcionamiento 

Quito, J (2013) Motor Diesel; (www.lym.com.mx/t4.html)

YEPES, V.; MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; ALCALÁ, J. (2012). Maquinaria auxiliar y equipos de elevación. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 200 pp.


Realizado por:
Yolyanne Mascia 
C.I:24.2282.264
Cátedra:
Máquinas Eléctricas

ANÁLISIS DE CRITICIDAD EN MOTORES DIESEL






            UNIVERSIDAD NORORIENTAL PRIVADA
                GRAN MARISCAL DE AYACUCHO
              FACULTAD DE INGENIERÍA
   ESCUELA DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL        NÚCLEO EL TIGRE
     ESTADO ANZOÁTEGUI










ANALISIS DE CRITICIDAD EN MOTORES GENERADORES DE COMBUSTION INTERNA.





PROFESORA:

Carlena  Astudillo

REALIZADO POR:

Castañeda Luisamnys C.I: 25.568.220
Mascia Yolyanne  C.I: 24.228.264
Malave Isis  C.I: 25.268.169
Rojas Eyermary  C.I: 20.172.600




El Tigre, 22 de junio 2015





Para saber un poco mas sobre los motores diesel tenemos que:

GENERADORES DE COMBUSTIÓN INTERNA






Se emplean motores de combustión interna de cuatro tipos: 


  • EL MOTOR DE EXPLOSIÓN CICLO OTTO (cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo inventó, Nikolaus August Otto): es el motor convencional de gasolina que se emplea en automoción y aeronáutica.
  • EL MOTOR DIÉSEL(llamado así en honor del ingeniero alemán nacido en Francia Rudolf Diesel): funciona con un principio diferente y suele consumir gasóleo. Se emplea en instalaciones generadoras de energía eléctrica, en sistemas de propulsión naval, en camiones, autobuses y automóviles. Tanto los motores Otto como los diésel se fabrican en modelos de dos y cuatro tiempos. 
  • EL MOTOR ROTATORIOlo inventó Felix Wankel, y es el que utiliza rotores en vez de los pistones de los motores alternativos. La principal desventaja de este tipo de motor es que resulta más complicado ajustarse a las normas de emisiones de contaminantes. 
  • LA TURBINA DE COMBUSTIÓN, también denominada turbina de gas, es un motor que utiliza el flujo de gas como medio de trabajo para convertir energía térmica en energía mecánica. 


Figura 1. El motor de Combustión Interna.



PRINCIPIO DEL FUNCIONAMIENTO DE MOTORES A COMBUSTIÓN INTERNA



En el quemado de una mezcla comprimida de aire y combustible dentro de una cámara cerrada o cilindro, con el fin de incrementar la presión y generar con suficiente potencia el movimiento lineal alternativo del pistón. ste movimiento es transmitido por medio de la biela al eje principal del motor o cigüeñal, donde se convierte en movimiento rotativo, el cual se transmite a los mecanismos de transmisión de potencia (caja de velocidades, ejes, diferencial, etc.) y finalmente a las ruedas, con la potencia necesaria para desplazar el vehículo a la velocidad deseada y con la carga que se necesite transportar. 

Mediante el proceso de la combustión desarrollado en el cilindro, la energía química contenida en el combustible es transformada primero en energía calorífica, parte de la cual se transforma en energía cinética (movimiento), la que a su vez se convierte en trabajo útil aplicable a las ruedas propulsoras; la otra parte se disipa en el sistema de refrigeración y el sistema de escape, en el accionamiento de accesorios y en pérdidas por fricción. 




Figura 2



MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA DIESEL.




El motor de combustión interna diesel se diferencia del motor de ciclo Otto de gasolina, por el uso de una mayor compresión del combustible para encenderlo, en vez de usar bujias de encendido ("encendido por compresión" en lugar de "encendido por chispa").
El motor diésel es un motor térmico de combustión interna en el cual el encendido se logra por la temperatura elevada producto de la compresión del aire en el interior del cilindro. Fue inventado y patentado por Rudolf Diesel en 1892, por lo que a veces se denomina también motor Diesel, utilizando su motor originalmente un biocombustible: aceite de Palma, coco...(pero incluso Diesel reivindicó en su patente el uso de polvo de carbón como combustible, pero no se utiliza por lo abrasivo que es).


Un motor diésel funciona mediante la ignición de la mezcla aire-gas sin chispa. La temperatura que inicia la combustión procede de la elevación de la presión que se produce en el segundo tiempo motor, compresión. El combustible diésel se inyecta en la parte superior de la cámara de compresión a gran presión, de forma que se atomiza y se mezcla con el aire a alta temperatura y presión. Como resultado, la mezcla se quema muy rápidamente. Esta combustión ocasiona que el gas contenido en la cámara se expanda, impulsando el pistón hacia abajo. La biela transmite este movimiento al cigüeñal, al que hace girar, transformando el movimiento lineal del pistón en un movimiento de rotación Para que se produzca la autoinflamación es necesario emplear combustibles más pesados que los empleados en el motor de gasolina, empleándose la fracción de destilación del petróleo comprendida entre los 220 y 350°C, que recibe la denominación de gasóleo.

La principal ventaja de los motores diésel comparados con los motores a gasolina estriba en su menor consumo de combustible, el cual es, además, más barato. Debido a la constante ganancia de mercado de los motores diésel en turismos desde los años noventa (en mucho países europeos ya supera la mitad), el precio del combustible tiende a acercarse a la gasolina debido al aumento de la demanda. Este hecho ha generado grandes problemas a los tradicionales consumidores de gasóleo como transportistas, agricultores o pescadores.





ANÁLISIS DE CRITICIDAD MOTOR DIESEL. 


A través del análisis de criticidad será posible establecer jerarquía y prioridades del equipo en estudio. Se desea estudiar la confiabilidad operacional de un motor Diesela través de datos suministrados previamenteSe tiene en cuenta que la frecuencia de falla es anual, por tanto tenemos lo siguiente:  

Historial de fallas.




CRITERIOS DE PONDERACIÓN Y APLICACIÓN DEL ANÁLISIS. 

Frecuencia de falla.




Costos de Mantenimiento.



Impacto en Seguridad y Ambiente.



Impacto Operacional. 



CRITERIOS DE CRITICIDAD










MATRIZ DE CRITICIDAD. 




ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS 


En base a los criterios evaluados en el análisis de criticidad se obtuvieron 4 componentes en estado Crítico con rangos de 104, 120, 90 y 90, ubicados en el margen mayor a 85; se obtuvieron 10 equipos en estado Semi-Crítico con valores de 42, 57, 57, 66, 54, 69, 46, 78, 81 y 60, ubicados en el rango de 41 a 85. Y se obtuvo un solo componente en estado No Crítico con un valor de 38 el cual se ubica dentro del rango 0 a 40. Una vez obtenido dichos resultados fue posible realizar la matriz de criticidad, la cual nos permite observar los componentes y su respectiva criticidad, pudiendo identificar por color lo siguiente:

Es importante destacar que el análisis de criticidad solo es utilizado para estudiar equipos y no fallas, ya que se consideran los procesos, diseños y mantenimiento.


ANÁLISIS CAUSA-EFECTO.


Con el análisis Causa – Efecto es posible jerarquizar un conjunto de fallas las cuales nos permiten observar cuales son las posibles causas que generaron una falla principal o efecto.

Para la realización del análisis se debe desarrollar una lluvia o tormenta de ideas, contando con el Equipo Natural de Trabajo, las cuales podrán ordenarse en el diagrama del análisis el cual se denomina también como Diagrama Espina de Pescado debido a que se toman en cuenta las 5 M para la jerarquización: Método, Mano de Obra, Maquinaria, Medio Ambiente y Material.

Estudiaremos como Efecto o Falla Principal una falla dada de un registro suministrado acerca de un Motor Diesel, que indica: Motor no Arranca.

Lluvia de ideas:
* Fallo en batería y alternador
* Mala conexión conductos de combustible
* Línea de retorno de combustible bloqueada
* Procedimientos inadecuados
* Falta de mantenimiento
* Motor de sincronizado
* Bomba de transferencia averiada
* Falta de energía en las bujías
* Falta de conocimientos
* Falta de verificación alineación marcas de tiempo
* No se realiza reemplazo de bujías
* Cambios de temperatura
* Bomba de inyección averiada
* Solenoide de combustible no recibe corriente
* Poca atención en revisión tanque de combustible



ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLA.


Criterios de Evaluación para cálculo de NPR (Número Prioritario de Riesgo).

1. Determinar el grado de severidad: Para estimar el grado de severidad, se debe de tomar en cuenta el efecto de la falla en el cliente. Se utiliza una escala del 1 al 10: el ‘1’ indica una consecuencia sin efecto. El 10 indica una consecuencia grave.



2. Determinar el grado de ocurrencia: Es necesario estimar el grado de ocurrencia de la causa de la falla potencial. Se utiliza una escala de evaluación del 1 al 10. El “1” indica remota probabilidad de ocurrencia, el “10” indica muy alta probabilidad de ocurrencia.




3. Determinar el grado de detección: Se estimará la probabilidad de que el modo de falla potencial sea detectado antes de que llegue al cliente. El ‘1’ indicará alta probabilidad de que la falla se pueda detectar. El ‘10’ indica que es improbable ser detectada.


4. Calcular el número de prioridad de riesgo (NPR):
Es un valor que establece una jerarquización de los problemas a través de la multiplicación del grado de ocurrencia, severidad y detección, éste provee la prioridad con la que debe de atacarse cada modo de falla, identificando ítems críticos.



Se deben atacar los problemas comenzando los que arrojaron NPR alto, así como aquellos que tengan un alto grado de ocurrencia no importando si el NPR es alto o bajo.












REALIZADO POR:
Castañeda Luisamnys C.I: 25.568.220
Mascia Yolyanne C.I: 24.228.264
Malave Isis C.I: 25.268.169
Rojas Eyermary C.I: 20.172.600