Motores Térmicos: Elementos y Funciones
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Motores Térmicos: Elementos y Funciones

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Questions and Answers

¿Cuál es la función principal de un motor térmico?

Transformar la energía química del combustible en energía mecánica.

Nombra dos elementos estructurales del motor.

Bloque motor y culata.

¿Qué sucede durante el tiempo de compresión en un motor térmico?

Los gases se comprimen y se vuelven más inflamables.

Menciona uno de los mecanismos motrices en un motor térmico.

<p>Pistones.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumple el circuito de refrigeración en un motor?

<p>Mantener la temperatura del motor dentro de límites operativos adecuados.</p> Signup and view all the answers

Define brevemente el tiempo de admisión en el ciclo del motor.

<p>Es el momento en que el motor recibe gases frescos.</p> Signup and view all the answers

¿Qué son los casquillos de biela en un motor térmico?

<p>Son componentes que permiten el movimiento suave entre la biela y el cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son los tres tiempos que se mencionan en el ciclo de trabajo normal de un motor térmico?

<p>Admisión, compresión y expansión.</p> Signup and view all the answers

¿En qué transforma un motor la energía química suministrada con la mezcla de combustible?

<p>La energía química se transforma en energía mecánica.</p> Signup and view all the answers

Cita los tres conjuntos de elementos más importantes de un motor.

<p>Los tres conjuntos son el tren alternativo, el sistema de admisión y el sistema de escape.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son los dos materiales más empleados en la fabricación de motores?

<p>El aluminio y la fundición de hierro son los materiales más utilizados.</p> Signup and view all the answers

¿Qué dos ventajas más importantes tiene la aleación de aluminio frente a la fundición de hierro?

<p>La aleación de aluminio es más ligera y tiene una mejor conductividad térmica.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son los inconvenientes de la refrigeración por aire?

<p>Los inconvenientes incluyen una menor eficiencia en condiciones de alta carga y dificultad para controlar la temperatura.</p> Signup and view all the answers

¿En qué punto se abren las válvulas de admisión?

<p>En el punto muerto superior (PMS).</p> Signup and view all the answers

¿Cuántas válvulas de admisión puede haber por cilindro?

<p>De una a tres válvulas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con las válvulas de escape en el PMI?

<p>Se abren para la salida de los gases quemados.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito del cruce de válvulas?

<p>Mejorar el llenado del cilindro y el vaciado de los gases de escape.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se produce el cierre de las válvulas?

<p>Al desaparecer la leva del árbol de levas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué se utiliza para vencer los muelles de las válvulas?

<p>Las levas mecanizadas en el árbol de levas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué elementos se interponen entre las levas y las válvulas?

<p>Taqués y balancines.</p> Signup and view all the answers

¿Qué material se utiliza en los asientos de las válvulas?

<p>Material de mayor dureza que la culata.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumplen las guías postizas en la culata?

<p>Alojar las válvulas a presión.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué puede haber un aumento en la distancia entre el árbol y las válvulas?

<p>Para interponer varillas entre los taqués y los balancines.</p> Signup and view all the answers

¿Qué fuerzas están sometidas al árbol de levas?

<p>El árbol de levas está sometido a fuerzas de torsión, altas revoluciones y desgaste.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se engrasaban los apoyos del árbol en la culata?

<p>Los apoyos del árbol se engrasaban a presión.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de la polea en el extremo del árbol de levas?

<p>La polea en el extremo del árbol se utiliza para realizar su arrastre desde el cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Qué condiciones soportan las válvulas en su funcionamiento?

<p>Las válvulas soportan elevadas presiones de combustión, altas temperaturas, corrosión y desgaste.</p> Signup and view all the answers

¿De qué materiales suelen estar hechas las válvulas de escape?

<p>Las válvulas de escape son de acero y pueden incluir distintas aleaciones para mayor resistencia a la temperatura.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo está formada una válvula?

<p>Una válvula está formada por la cabeza, que cierra los conductos, y un vástago que guía su movimiento.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tratamiento recibe el árbol de levas después de ser fabricado?

<p>El árbol de levas recibe un tratamiento térmico y/o químico.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ángulo mecanizado tiene la cabeza de la válvula?

<p>La cabeza de la válvula tiene un ángulo mecanizado de 45°.</p> Signup and view all the answers

¿Qué acción tiene el balancín en el sistema de distribución?

<p>El balancín actúa como un mecanismo para abrir y cerrar las válvulas.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante la conductividad térmica en las válvulas?

<p>La alta conductividad térmica es importante para evacuar el calor hacia la culata.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo puede estar dividida la biela en motores pequeños y grandes?

<p>En motores pequeños, la biela puede estar dividida perpendicularmente, mientras que en motores grandes puede ser oblicua.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función tienen los semicojinetes de fricción en la cabeza de biela?

<p>Los semicojinetes evitan el rozamiento directo entre la biela y el cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Qué diseño se utiliza actualmente para el pie de la biela y por qué?

<p>Se utiliza un diseño trapezoidal para aumentar las superficies de trabajo del pistón y reducir la presión.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se conecta el pie de biela con la cabeza de biela?

<p>Se conecta a través de dos pernos roscados de gran calidad.</p> Signup and view all the answers

¿Qué se busca lograr al tener un orificio en la biela?

<p>El orificio permite que el aceite a presión del cigüeñal llegue al bulón flotante.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre el par motor y la fuerza aplicada?

<p>El par motor es el producto de la fuerza por la distancia, representado por $M=F·d$.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características debe tener la biela según su función en el motor?

<p>La biela debe ser robusta pero lo más ligera posible para reducir inercias y soportar esfuerzos mecánicos.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipos de esfuerzos mecánicos enfrenta la biela?

<p>La biela enfrenta esfuerzos de tracción, compresión y flexión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué se considera al diseñar bielas para motocicletas?

<p>En motocicletas, la biela puede tener la cabeza en una sola pieza debido al cigüeñal desmontable.</p> Signup and view all the answers

¿Qué significa el término 'par' en relación al cigüeñal?

<p>El par es la fuerza generada cuando la mezcla de combustible se aplica sobre la muñequilla del cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de los silentblocks en la unión del motor con la carrocería?

<p>Los silentblocks absorben las vibraciones del motor para evitar que se transmitan a la carrocería y a sus ocupantes.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel juegan los cilindros en el bloque del motor?

<p>Los cilindros sirven como recipiente para contener la mezcla aire-combustible y como cámara de expansión de dicha mezcla.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante la resistencia de la unión entre la culata y el bloque?

<p>La unión debe ser muy resistente para soportar los grandes esfuerzos producidos por la combustión.</p> Signup and view all the answers

¿Dónde se aloja el cigüeñal en el motor?

<p>El cigüeñal se aloja en la bancada mecanizada en la parte inferior del bloque.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de la junta de culata?

<p>La junta de culata asegura la estanqueidad entre el bloque y la culata.</p> Signup and view all the answers

¿Qué elementos se interponen entre la culata y el bloque para su fijación?

<p>Se utilizan tornillos de culata para fijar la culata al bloque.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se realiza el movimiento de los pistones dentro de los cilindros?

<p>Los pistones se alojan, guían y desplazan dentro de los cilindros mediante un movimiento alternativo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función tienen los casquillos de fricción en el motor?

<p>Los casquillos de fricción permiten el movimiento libre del cigüeñal en la bancada.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia principal entre la refrigeración por aire y por líquido en los motores?

<p>La refrigeración por aire disipa el calor a través de aletas y trabaja a temperaturas más altas, alrededor de 120°C, mientras que la refrigeración por líquido mantiene una temperatura estable entre 90 y 100°C utilizando un radiador.</p> Signup and view all the answers

¿Qué componentes forman parte de un circuito de refrigeración por líquido?

<p>Un circuito de refrigeración por líquido incluye un radiador, un termostato, una bomba de accionamiento mecánico y un ventilador.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función tiene el termostato en un circuito de refrigeración?

<p>El termostato regula la circulación del refrigerante, impidiendo su paso por el radiador cuando el motor está frío y permitiéndolo cuando está caliente.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito del ventilador en un sistema de refrigeración por líquido?

<p>El ventilador ayuda a forzar la disipación del calor a la atmósfera cuando es necesario, especialmente en temperaturas elevadas.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante mantener la temperatura del motor entre 90 y 100°C?

<p>Mantener esta temperatura asegura un buen rendimiento del motor y minimiza el desgaste de sus componentes.</p> Signup and view all the answers

¿Qué materiales se utilizan comúnmente para fabricar bloques de motores?

<p>Los bloques de motores se fabrican comúnmente en fundición de hierro y aleación ligera de aluminio.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de la culata en un motor?

<p>La culata cierra la parte superior del bloque y aloja componentes esenciales para la combustión.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué la culata y la junta de culata son propensas a averías?

<p>Son propensas a averías debido a las elevadas presiones y temperaturas que soportan.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo difieren las culatas de motores diésel y de gasolina?

<p>La culata de motores diésel suele ser plana, mientras que la de gasolina tiene cámaras practicadas en ella.</p> Signup and view all the answers

¿Qué componentes pueden alojarse dentro de una culata?

<p>Dentro de una culata pueden alojarse las cámaras de combustión, válvulas y conductos para líquidos.</p> Signup and view all the answers

¿Qué asegura la estanqueidad entre la culata y el bloque del motor?

<p>La estanqueidad es asegurada por la junta de culata y pernos roscados.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con el diseño de la culata en caso de sistemas de refrigeración?

<p>El diseño considera conductos para el paso del líquido refrigerante y lubricante.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipos de culatas pueden existir para motores de gasolina?

<p>Existen diferentes tipos de culatas como bañera, cuña y hemisféricas.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son los elementos que interponen entre la culata y el bloque?

<p>Entre la culata y el bloque se interponen elementos como la junta de culata.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué la culata es un componente costoso de fabricar?

<p>La culata es costosa debido a su complejidad y a los materiales especiales requeridos.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto del avance en la apertura de las válvulas de admisión?

<p>Mejora el llenado del cilindro.</p> Signup and view all the answers

¿En qué momento se cierran las válvulas de escape?

<p>Se cierran en el punto muerto superior (PMS).</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumplen las levas en el árbol de levas?

<p>Abren y cierran las válvulas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué componentes suelen interponerse entre las levas y las válvulas?

<p>Taqués y balancines.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se sostiene la válvula en su alojamiento?

<p>A presión dentro de guías postizas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede durante el cruce de válvulas?

<p>Ambas válvulas se mantienen abiertas parcialmente.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de los muelles en las válvulas?

<p>Asegurar el cierre de las válvulas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de válvula suele haber en los motores en relación con la de escape?

<p>Una o dos válvulas de escape por cilindro.</p> Signup and view all the answers

¿Qué material se utiliza generalmente en los asientos de las válvulas?

<p>Material de mayor dureza que la culata.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede al desaparecer la leva en el proceso de cierre de la válvula?

<p>La válvula se cierra.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del pistón en un motor térmico?

<p>El pistón transforma la energía química del combustible en energía mecánica mediante un movimiento lineal alternativo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué materiales se utilizan en la construcción del cárter de un motor térmico?

<p>El cárter está compuesto por una parte superior de aluminio y una parte inferior de chapa.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se transmite el movimiento del pistón al cigüeñal?

<p>El movimiento se transmite mediante el bulón a la biela, que luego lo envía al cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede en el punto muerto superior (PMS) del pistón?

<p>El pistón se detiene en el PMS, que es el punto más alto de su movimiento alternativo.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado del movimiento alternativo del pistón en el motor?

<p>El movimiento alternativo del pistón se convierte en movimiento rotativo del cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel juegan los segmentos en el funcionamiento del pistón?

<p>Los segmentos sellan el espacio entre el pistón y el cilindro, evitando fugas de gases.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se describe el movimiento del cigüeñal en comparación con el pistón?

<p>El cigüeñal tiene un movimiento de rotación continua, a diferencia del pistón que alterna verticalmente.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumple el volante motor en un motor térmico?

<p>El volante motor almacena energía cinética y ayuda a suavizar el movimiento rotacional.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué el pistón no realiza un movimiento lineal continuo?

<p>El pistón detiene su movimiento en el PMS y el PMI, cambiando de dirección en cada ciclo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es el tren alternativo en un motor térmico?

<p>El tren alternativo son los elementos móviles del motor que convierten la energía química en mecánica.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del bloque en un motor térmico?

<p>Anclar mecanismos auxiliares y conducir fluidos de refrigeración y engrase.</p> Signup and view all the answers

Menciona dos características que deben tener los bloques para un correcto funcionamiento.

<p>Alta rigidez y buena capacidad de evacuación del calor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipos de bloques se clasifican por la forma de fabricar cilindros?

<p>Bloques con camisas integrales, secas y húmedas.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se diferencian las camisas secas de las camisas húmedas?

<p>Las camisas secas no tienen contacto directo con el circuito de refrigeración, mientras que las húmedas sí.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del cigüeñal en el motor?

<p>Recibe el movimiento alternativo de los pistones y lo convierte en movimiento rotatorio.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumplen los orificios mecanizados en el bloque del motor?

<p>Conducir fluidos de refrigeración y engrase a los lugares necesarios.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué son importantes las características de resistencia al desgaste en los bloques?

<p>Para asegurar la longevidad y confiabilidad del motor durante su funcionamiento.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es un sombrerete independiente en el contexto de los bloques de función?

<p>Es una estructura que permite la separación y fijación de componentes dentro del bloque.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del mecanismo de la distribución en un motor térmico?

<p>Abrir y cerrar las válvulas de admisión y escape de forma sincronizada.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumple el termostato en el sistema de calefacción?

<p>El termostato abre el paso al conducto de retorno del radiador cuando el líquido refrigerante alcanza una temperatura de 87°C.</p> Signup and view all the answers

¿Qué componentes básicos actúan en el mecanismo de distribución?

<p>Árbol de levas, taqués, varillas y balancines.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de mecanismo de distribución es más silencioso?

<p>Correa de distribución.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel de la bomba de líquido refrigerante en el motor?

<p>La bomba de líquido refrigerante circula el refrigerante a través del sistema de refrigeración del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito del circuito de engrase en un motor?

<p>Lubricar y refrigerar las partes móviles del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué componentes forman el tren alternativo de un motor?

<p>El tren alternativo está formado por el pistón, la biela y el cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo contribuye la aleación de aluminio a la fabricación de motores?

<p>La aleación de aluminio es más ligera y tiene mejor conductividad térmica que la fundición de hierro.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumple el volante bimasa en un motor?

<p>Reducir vibraciones y proporcionar un mejor control del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de distribución requiere menos mantenimiento?

<p>Cadena de distribución.</p> Signup and view all the answers

¿Qué inconvenientes presenta la refrigeración por aire en un motor?

<p>La refrigeración por aire puede ser menos eficiente en condiciones de alta carga y puede provocar puntos calientes en el motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué riesgo se evita con el circuito de refrigeración en un motor?

<p>Dilatações o fusiones de los materiales.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del antivibrador en el volante bimasa?

<p>Aislar vibraciones del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se acciona el árbol de levas en un mecanismo de distribución?

<p>Por medio del cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de engranaje es considerado el más fiable en mecanismos de distribución?

<p>Cascada de engranajes.</p> Signup and view all the answers

¿Qué materiales se utilizan comúnmente para fabricar bloques de motor?

<p>Los bloques de motor suelen estar fabricados en fundición de hierro o en aleación ligera de aluminio.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de la junta de culata?

<p>La junta de culata se encarga de asegurar la estanqueidad entre la culata y el bloque del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué elementos importantes se alojan dentro de la culata?

<p>Dentro de la culata se alojan las cámaras de combustión, válvulas, inyectores y conductos para refrigerante y lubricante.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal diferencia entre las culatas de motores diésel y de gasolina?

<p>La diferencia principal es la forma de la cámara de combustión: es plana en diésel y puede ser diversa en gasolina.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué las culatas son elementos costosos de fabricar?

<p>Las culatas son costosas debido a su complejidad de diseño y a los materiales especiales requeridos para su fabricación.</p> Signup and view all the answers

¿Qué consecuencias pueden surgir por fallas en la junta de culata?

<p>Las fallas en la junta de culata pueden provocar fugas de refrigerante y gases, afectando el rendimiento del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se asegura la unión entre la culata y el bloque?

<p>La unión se asegura mediante pernos roscados que sujetan ambos componentes juntos.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumplen los orificios en la culata?

<p>Los orificios en la culata son para los tornillos de culata y espárragos que garantizan la fijación adecuada.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede en la cámara de combustión de un motor de diésel?

<p>En un motor diésel, la combustión se realiza en una cámara que puede estar en el pistón o en una precámara.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la importancia de la disipación térmica en los materiales de la culata?

<p>La disipación térmica es importante para evitar el sobrecalentamiento y asegurar un funcionamiento eficiente del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con las válvulas de admisión durante el tiempo de admisión?

<p>Se abren para permitir el paso de gases frescos al cilindro.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se produce la apertura de las válvulas en un motor?

<p>Se abren mediante las levas del árbol de levas que vencen los muelles de las válvulas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es el cruce de válvulas?

<p>Es el momento en que las válvulas de admisión y escape permanecen parcialmente abiertas al mismo tiempo.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de los platillos y chavetas en el sistema de válvulas?

<p>Sujetan los muelles que permiten el cierre de las válvulas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué materiales se utilizan para los asientos de las válvulas?

<p>Se utilizan materiales de mayor dureza que el material de la culata.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumplen las guías postizas en la culata?

<p>Alojan a presión las válvulas para asegurar su correcto movimiento.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué se puede aumentar la distancia entre el árbol de levas y las válvulas?

<p>Se interponen varillas entre los taqués y los balancines para regular distancias.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con las válvulas de escape en el punto muerto inferior?

<p>Se abren para permitir la salida de los gases quemados hacia el escape.</p> Signup and view all the answers

¿Qué elementos están involucrados en el accionamiento de las válvulas?

<p>Los taqués y, a veces, los balancines se interponen entre el árbol de levas y las válvulas.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se realiza el cierre de las válvulas?

<p>El cierre se produce cuando desaparece la leva del árbol de levas.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el movimiento que realiza el pistón en un motor térmico?

<p>El pistón realiza un movimiento lineal alternativo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué componentes forman el tren alternativo de un motor?

<p>El tren alternativo está compuesto por el pistón, segmentos, biela y cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del cigüeñal en el motor térmico?

<p>El cigüeñal convierte el movimiento lineal del pistón en movimiento de rotación.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre en los puntos muertos del pistón?

<p>En los puntos muertos, el pistón se detiene antes de cambiar de dirección.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumplen los segmentos en el pistón?

<p>Los segmentos sellan el espacio entre el pistón y el cilindro, evitando fugas de gases.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se transmite el movimiento del pistón al cigüeñal?

<p>El movimiento se transmite a través del bulón y la biela al cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Qué materiales se utilizan para la construcción del cárter en un motor?

<p>El cárter se compone de una parte superior de aluminio y una parte inferior de chapa.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel tiene el volante motor en el funcionamiento del pistón?

<p>El volante motor ayuda a empujar al pistón hacia arriba, almacenando energía.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son los materiales más comunes en la fabricación de bloques de motor?

<p>Los bloques de motor suelen estar fabricados en fundición de hierro y en aleación ligera de aluminio.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función tiene la culata en un motor?

<p>La culata cierra el bloque motor, alojando las cámaras de combustión y otros componentes vitales.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante la junta de culata?

<p>La junta de culata asegura la estanqueidad entre la culata y el bloque, evitando fugas de gases y líquidos.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal diferencia entre las culatas de motores diésel y de gasolina?

<p>La principal diferencia radica en la forma de la cámara de combustión; en los diésel es plana, mientras que en los gasolina está practicada en la culata.</p> Signup and view all the answers

¿Qué elementos suelen encontrarse en el interior de una culata?

<p>En la culata se encuentran las cámaras de combustión, válvulas, y conductos para líquido refrigerante y lubricante.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características tienen las culatas de motores diésel?

<p>Las culatas de motores diésel suelen ser planas y pueden tener cámaras practicadas en los pistones o en precámaras.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son algunos de los elementos que se deben considerar al fabricar una culata?

<p>Se debe considerar la resistencia a altas temperaturas, la estanqueidad y la posibilidad de alojar diversos componentes.</p> Signup and view all the answers

¿Qué puede provocar averías frecuentes en la culata?

<p>Las averías en la culata pueden ser provocadas por los esfuerzos debido a elevadas presiones y temperaturas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipos de fuerzas soporta el árbol de levas?

<p>El árbol de levas soporta fuerzas de torsión y desgaste debido a las altas revoluciones.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de la polea en el árbol de levas?

<p>La polea en el árbol de levas se utiliza para realizar su arrastre desde el cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características deben tener las válvulas en un motor?

<p>Las válvulas deben tener alta resistencia mecánica y buena conductividad térmica.</p> Signup and view all the answers

¿De qué materiales se suelen fabricar las válvulas de escape?

<p>Las válvulas de escape están hechas de acero y pueden incluir aleaciones especiales para resistir altas temperaturas.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo están formadas las válvulas?

<p>Las válvulas están formadas por una cabeza, que cierra los conductos, y un vástago para su movimiento alternativo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tratamiento recibe el árbol de levas después de su fabricación?

<p>El árbol de levas recibe un tratamiento térmico y/o químico para mejorar su durabilidad.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el ángulo mecanizado en la cabeza de las válvulas?

<p>La cabeza de las válvulas tiene un ángulo mecanizado de 45°.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de fuerzas enfrentan las válvulas durante su funcionamiento?

<p>Las válvulas enfrentan elevadas presiones de combustión y altas temperaturas.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del volante bimasa en un motor?

<p>El volante bimasa absorbe las aciclidades del motor y reduce el coeficiente de fricción.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función tiene el volante motor en los motores térmicos alternativos?

<p>El volante motor almacena energía cinética y la cede durante las carreras no motrices.</p> Signup and view all the answers

¿De qué material está hecha la pletina del volante motor y cuál es su función?

<p>La pletina del volante motor está hecha de acero y su función es proporcionar un soporte estructural y resistencia a la fricción.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de coronas se encuentran en el volante motor y para qué sirven?

<p>El volante motor lleva una corona para el piñón del motor de arranque y otra para el sensor de revoluciones.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante que el volante motor tenga una masa considerable?

<p>Una masa considerable es necesaria para almacenar mayor energía cinética y estabilizar el funcionamiento del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con las aciclidades en un motor de cuatro tiempos y cómo se mitigan?

<p>Las aciclidades en un motor de cuatro tiempos pueden ser excesivas y se mitigan mediante la colocación de un volante motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué rol cumplen los muelles en los volantes bimasa?

<p>Los muelles en los volantes bimasa absorben las aciclidades del motor para evitar que se transmitan a la transmisión.</p> Signup and view all the answers

¿En qué parte del volante motor se atornilla el conjunto del embrague?

<p>El conjunto del embrague se atornilla en la zona mecanizada del volante motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el principal beneficio del uso de válvulas huecas con sodio en su interior?

<p>Ayudan a disipar el calor, ya que el sodio se licua y se mueve para transferir calor de la cabeza a la cola.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumplen las guías en las válvulas?

<p>Las guías mantienen la alineación de las válvulas y facilitan su movimiento controlado.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué se utilizan aleaciones en los asientos de válvula?

<p>Para soportar el golpeteo constante y disipar el calor de manera eficaz.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel del circuito de engrase en un motor?

<p>Reduce los rozamientos entre las piezas del motor y disminuye los aumentos de temperatura.</p> Signup and view all the answers

¿Qué material se utiliza comúnmente en los muelles de válvula para asegurar alta elasticidad?

<p>Se fabrican de acero al carbono aleado con silicio.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características debe tener la biela según su función en el motor?

<p>Debe ser fuerte, ligera y resistente a esfuerzos mecánicos.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se limitan los rozamientos dentro del motor además del uso de diferentes materiales?

<p>Se puede limitar utilizando una película de lubricante que evita el contacto físico entre metales.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué se prefiere el uso de fundición de hierro en las guías y asientos de las válvulas?

<p>Por su buena conductibilidad térmica y alta resistencia al desgaste.</p> Signup and view all the answers

¿Qué se aspirará en el interior del cilindro durante el tiempo de admisión?

<p>La mezcla gaseosa de aire y combustible.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con las válvulas de admisión y escape durante el tiempo de compresión?

<p>Ambas válvulas están cerradas.</p> Signup and view all the answers

¿Dónde se alcanza el valor máximo de presión en el motor durante la compresión?

<p>En el punto muerto superior (PMS).</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene la compresión en la temperatura de la mezcla de aire y combustible?

<p>La temperatura de la mezcla aumenta considerablemente.</p> Signup and view all the answers

¿Qué debe evitarse que ocurra durante la fase de compresión en un motor?

<p>El encendido espontáneo de la mezcla.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de reacción química ocurre durante la combustión en un motor?

<p>Una reacción entre un combustible y un comburente.</p> Signup and view all the answers

¿Qué punto indica la posición del émbolo más alejada de la culata?

<p>El punto muerto inferior (PMI).</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con el volumen ocupado por la mezcla al final de la carrera de compresión?

<p>Es el correspondiente al de la cámara de compresión.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado de la suma de los grados en la admisión?

<p>250°.</p> Signup and view all the answers

¿Qué grados corresponden al cruce de válvulas?

<p>30°.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la fórmula del trabajo en función de la fuerza y el desplazamiento?

<p>T = F · e.</p> Signup and view all the answers

¿Qué relación existe entre trabajo y presión según la última fórmula presentada?

<p>T = P · V.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la unidad de medida del trabajo en el Sistema Internacional?

<p>Julio.</p> Signup and view all the answers

¿Qué se considera trabajo perdido en un motor?

<p>El trabajo no aprovechado durante el ciclo del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se relaciona el trabajo con la potencia en un motor?

<p>El trabajo es proporcional a la potencia.</p> Signup and view all the answers

¿Qué indica el avance y retraso en el ciclo teórico de un motor?

<p>Son ajustes que se suman a los 180° del ciclo teórico.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre cuando la válvula de escape se abre antes de que el pistón alcance el PMI?

<p>Los gases quemados son expulsados rápidamente, lo que reduce la presión en el interior del cilindro.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante el retraso al cierre de la válvula de escape?

<p>Permite que los gases sean expulsados completamente y mejora el rendimiento del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene el cruce de válvulas en el rendimiento del motor?

<p>Facilita la entrada de la mezcla y mejora la eliminación de gases residuales.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto del cruce de válvulas en el funcionamiento del motor?

<p>Se produce un momento en el que ambas válvulas están abiertas, lo que optimiza la admisión y el escape.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se refleja el funcionamiento del motor en un diagrama angular?

<p>Se representan todas las fases del funcionamiento del motor en relación con los ángulos de la manivela del cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son los grados de apertura correspondientes al tiempo de escape (RCE) en el motor de cuatro tiempos dado?

<p>21°</p> Signup and view all the answers

¿Por qué los gases de escape ayudan en la admisión de la mezcla en el motor?

<p>Porque crean una succión que barre los gases residuales.</p> Signup and view all the answers

¿A qué posición del pistón corresponde un determinado ángulo de la manivela del cigüeñal?

<p>Cada posición del pistón en el cilindro tiene una correspondiente en la manivela del cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Qué medida se asigna al tiempo de admisión (AAA) en el ciclo que se describe?

<p>9°</p> Signup and view all the answers

¿Qué se necesita para conseguir la presión máxima en el cilindro durante el ciclo de trabajo?

<p>Se requiere que la chispa provoque el encendido y la rápida combustión de la mezcla.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede durante la fase de trabajo en el ciclo de un motor de explosión?

<p>El pistón es empujado hacia abajo por la presión generada por la combustión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué grado se asigna al tiempo de cruce de válvulas en el ciclo del motor?

<p>30°</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel juegan los gases quemados al salir del cilindro?

<p>Crean una presión mayor que la exterior, lo que facilita su rápida expulsión.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo contribuye la velocidad de los gases de escape durante el cruce?

<p>La velocidad genera una succión que mejora la admisión de la mezcla.</p> Signup and view all the answers

En el diagrama de escape, ¿qué tiempo se relaciona con el movimiento de los gases de escape?

<p>RCE, que corresponde al tiempo de escape.</p> Signup and view all the answers

¿Qué importancia tiene la eliminación de los gases residuales en un motor?

<p>Mejora el rendimiento del motor al permitir espacio para nuevos ciclos de combustión.</p> Signup and view all the answers

Describe brevemente la fase de compresión en el ciclo Otto teórico.

<p>Durante la fase de compresión, la mezcla se comprime en el cilindro sin pérdida de calor, tratándose de una transformación adiabática.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre durante la fase de explosión en el ciclo Otto teórico?

<p>En esta fase, una chispa provoca la combustión de la mezcla, con un aporte de calor a volumen constante, es una transformación isócora.</p> Signup and view all the answers

Explica qué es una transformación isobara en el contexto de un motor térmico.

<p>Es una transformación que se produce a presión constante, como en la fase de admisión donde el cilindro se llena de mezcla.</p> Signup and view all the answers

Define qué es una transformación adiabática.

<p>Es un proceso donde no hay pérdida ni aporte de calor al sistema, como en la compresión y expansión del ciclo Otto.</p> Signup and view all the answers

En el ciclo Otto real, ¿qué ocurre durante la fase de admisión?

<p>En realidad, la admisión no se realiza a presión constante debido a que el cilindro no se llena completamente.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el trabajo efectivo observado en el diagrama teórico del ciclo Otto?

<p>El trabajo efectivo se representa por la superficie roja entre los vértices A-B-C-D en el diagrama.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel juega la válvula de escape en el ciclo Otto?

<p>La válvula de escape permite la salida de los gases residuales después de que el pistón ha completado su ciclo de trabajo.</p> Signup and view all the answers

Menciona las transformaciones que se producen durante la fase de expansión en el ciclo Otto.

<p>Durante la fase de expansión, la transformación es adiabática, donde el pistón se desplaza por la presión interna que disminuye al aumentar el volumen.</p> Signup and view all the answers

Study Notes

Introducción a los Motores Térmicos

  • Los motores transforman la energía química del combustible en energía mecánica.
  • Los elementos constructivos del motor se mantienen similares, aunque han evolucionado en forma, materiales y tecnología.
  • Los elementos del motor se clasifican en: estructurales o fijos, motrices y mecanismos o circuitos auxiliares.

Elementos Estructurales o Fijos

  • Bloque motor: pieza principal que alberga los cilindros y el sistema de refrigeración.
  • Culata: tapa del bloque que alberga el árbol de levas, válvulas y la cámara de combustión.
  • Tapa de balancines: cubre el árbol de levas y los mecanismos de accionamiento de válvulas.
  • Cárter: contenedor de aceite lubricante.

Elementos Motrices

  • Pistones:
    • Se desplazan dentro de los cilindros, impulsados por la explosión.
    • Contienen los anillos de compresión y de aceite.
  • Segmentos:
    • Anillos ubicados en el pistón que sellan la cámara de combustión.
    • El segmento de compresión superior llamado "segmento de fuego" es responsable de la compresión y el sellado.
  • Bulones: conectan el pistón a la biela.
  • Bielas:
    • Conectan el pistón al cigüeñal.
    • Transfieren la fuerza de la combustión al cigüeñal.
  • Cigüeñal:
    • Convierte el movimiento lineal del pistón en movimiento rotatorio.
    • Se encuentra en el bloque motor.
  • Casquillos de bancada:
    • Recubrimientos de los cojinetes del cigüeñal.
    • Reducen el roce y desgaste.
  • Casquillos de biela:
    • Recubrimientos de los cojinetes de la biela.
    • Reducen el roce y desgaste.

Mecanismos y Circuitos Auxiliares

  • Distribución:
    • Sistema que controla la entrada de aire y la salida de gases de escape.
    • Incluye válvulas de admisión y escape, árbol de levas y mecanismos de accionamiento.
    • Las válvulas de admisión se abren en el PMS y se cierran en el PMI.
    • Las válvulas de escape se abren en el PMI y se cierran en el PMS.
  • Circuito de engrase:
    • Sistema que lubrica las partes móviles del motor.
    • Incluye bomba de aceite, filtro de aceite y conductos de aceite.
    • La válvula by-pass del filtro de aceite permite la circulación de aceite en caso de obstrucción del filtro.
  • Circuito de refrigeración:
    • Sistema que regula la temperatura del motor.
    • Incluye bomba de agua, radiador, termostato y depósito de expansión.

Materiales

  • El aluminio es un material ligero que se utiliza en la fabricación de motores.
  • La fundición de hierro es otro material que se utiliza en la fabricación de motores.
  • Las válvulas de escape se fabrican con aleaciones resistentes al calor.

Reducción del Roce

  • Los casquillos de bancada y biela reducen el roce entre las piezas metálicas.
  • La superficie de trabajo de las bielas se ha ido adaptando a diferentes tipos de motores.

Características del Par motor

  • El par motor se define como el producto de la fuerza por la distancia.
  • Se genera un par cuando se aplica la fuerza de la combustión sobre la muñequilla del cigüeñal.
  • Las bielas deben ser robustas pero ligeras para soportar los esfuerzos mecánicos.

Funcionamiento de las Válvulas

  • El árbol de levas accionan las válvulas a través de taqués y balancines.
  • El avance en la apertura de admisión y el retraso en el cierre de escape permiten el llenado del cilindro y el vaciado de los gases de escape.

Válvulas

  • Las válvulas están sometidas a altas presiones, temperaturas y desgaste.
  • La cabeza de la válvula cierra los conductos y el vástago se guía en su movimiento.
  • Las válvulas deben ser resistentes al calor, la corrosión y el desgaste.

Sistema de Refrigeración

  • El circuito de refrigeración mantiene el motor a una temperatura óptima.
  • El termostato regula el flujo de refrigerante hacia el radiador.
  • El depósito de expansión permite la expansión del refrigerante cuando se calienta.

Bloque del motor

  • El bloque del motor está fijado a la carrocería a través de silentblocks que absorben las vibraciones del motor.
  • Tiene orificios llamados cilindros que alojan y guían los pistones.
  • Los cilindros sirven como recipiente para la mezcla aire-combustible y como cámara de expansión de la misma.
  • La culata se asienta sobre la superficie superior del bloque, con una junta de culata para asegurar la estanqueidad entre las piezas.
  • La unión entre el bloque y la culata se realiza con tornillos de culata que deben ser muy fuertes para soportar las grandes presiones de la combustión.
  • El cigüeñal se aloja en la bancada del bloque, con casquillos de fricción.
  • Los bloques suelen estar fabricados en fundición de hierro o en aleación ligera de aluminio, siendo estos últimos más ligeros y con mayor disipación térmica.

Culata

  • La culata es la pieza que cierra la parte superior del bloque.
  • La culata y el bloque están unidos por superficies planas, una junta de culata y pernos roscados.
  • La culata contiene las cámaras de combustión, parte de los colectores de admisión y escape, conductos para el refrigerante y lubricante, bujías o bujías de precalentamiento, inyectores, orificios para tornillos y espárragos, así como zonas para acoplarse a otros elementos.
  • La culata es un elemento costoso de fabricar, debido a los esfuerzos que soporta, causados por las altas temperaturas y presiones.
  • Existen culatas para motores diésel y de gasolina, siendo la principal diferencia la forma de la cámara de combustión.
  • En los motores diésel, la culata es plana y la cámara se encuentra en el pistón o en una precámara que comunica con el cilindro a través de un pequeño orificio.
  • En los motores de gasolina, la cámara suele estar en la culata, con formas como la de bañera, cuña, hemisféricas, Heron, etc.

Cárter

  • El cárter se compone de dos piezas: una superior de aluminio para refrigeración y una inferior de chapa para evitar fugas de aceite.

Tren alternativo

  • El tren alternativo está formado por los elementos móviles del motor, encargados de transformar la energía química del combustible en energía mecánica.
  • Sus piezas son: pistón, segmentos, bulón, biela, cigüeñal y volante motor.
  • El pistón se desplaza en un movimiento lineal alternativo dentro del cilindro, impulsado por la combustión y por la energía almacenada en el volante motor.
  • El movimiento del pistón se transmite al cigüeñal mediante el bulón y la biela.
  • El movimiento lineal alternativo del pistón se transforma en movimiento de rotación del cigüeñal, que es el que se utiliza para producir trabajo.

Válvulas

  • Las válvulas de admisión se abren en el PMS y se cierran en el PMI, permitiendo el paso de gases frescos al cilindro.
  • El número de válvulas de admisión varía de una a tres por cilindro.
  • Las válvulas de escape se abren en el PMI y se cierran en el PMS, permitiendo la salida de gases quemados.
  • Suele haber una o dos válvulas de escape por cilindro.
  • En la práctica, las válvulas tienen un avance en la apertura y un retraso en el cierre, creando un periodo de cruce de válvulas, donde ambas válvulas permanecen parcialmente abiertas para mejorar el llenado y vaciado del cilindro.

Árbol de levas

  • El árbol de levas tiene levas que al girar abren o cierran las válvulas venciendo sus resortes.
  • El cierre de las válvulas se produce al desaparecer la leva.
  • La apertura de las válvulas se realiza a través de taqués y, a veces, balancines.
  • Las válvulas se alojan a presión dentro de unas guías postizas en la culata, y cierran los colectores sobre unos asientos postizos.

Refrigeración

  • Parte del calor generado en la combustión se utiliza para mover el pistón, pero el resto debe ser evacuado para evitar dilataciones, fricciones, deformaciones y fusiones de materiales.
  • Existen dos tipos de refrigeración: por aire y por líquido.
  • En la refrigeración por aire, el calor se disipa a través de aletas, pero el motor es difícil de mantener a una temperatura estable y suele trabajar a temperaturas más altas.
  • En la refrigeración por líquido, el calor se disipa a través de un líquido refrigerante y un radiador, que también tiene aletas para aumentar la superficie de contacto.
  • Un circuito de refrigeración por líquido consta de un radiador, un termostato, una bomba de accionamiento mecánico, un ventilador y un radiador de la calefacción.

Bloque Motor

  • La bancada puede fabricarse con sombreretes individuales o con una tapa de bancada o semicárter.
  • Los bloques de aleación de aluminio a menudo usan semicárteres.
  • El cigüeñal recibe el movimiento alternativo de los pistones a través de las bielas y gira para transmitir movimiento.
  • El bloque sirve para anclar mecanismos auxiliares (distribución, refrigeración, engrase).
  • El bloque transporta fluidos a través de orificios mecanizados.
  • El bloque se atornilla a la caja de cambios.
  • Los bloques deben ser resistentes estructuralmente, resistir al desgaste y tener la capacidad de evacuar bien el calor.
  • Los bloques se clasifican según la fabricación de los cilindros:
    • Bloques con camisas integrales: Las camisas se mecanizan directamente en el bloque.
    • Bloques con camisas secas: Las camisas son postizas y se insertan en el bloque a presión. La camisa no toca el circuito de refrigeración.
    • Bloques con camisas húmedas: Las camisas (postizas) no van a presión y tocan el sistema de refrigeración.
  • La mayoría de los bloques se fabrican en fundición de hierro (gris) o en aleación de aluminio. Las de aluminio son más ligeras, disipan mejor el calor, pero son menos resistentes.

Culata

  • Cierra la parte superior del bloque.
  • Se sujeta al bloque mediante una junta de culata (con características especiales) y pernos roscados.
  • La culata aloja:
    • Cámaras de combustión.
    • Parte de los colectores de admisión y escape.
    • Válvulas (admisión y escape), balancines, taqués, árboles de levas y elementos de distribución.
    • Conductos para refrigerante y lubricante.
    • Bujías o bujías de precalentamiento.
    • Inyectores.
    • Orificios para tornillos de culata y espárragos.
    • Zonas planas para otros elementos.
  • La culata es costosa de fabricar.
  • La culata y su junta son de los elementos más afectados por las altas presiones y temperaturas.
  • Las culatas para motores diésel y gasolina difieren principalmente en la forma de la cámara de combustión:
    • Los motores diésel tienen una culata plana con una cámara hecha en el pistón o en una precámara.
    • Los motores de gasolina tienen la cámara en la culata, con formas como bañera, cuña, hemisféricas, Heron.

Volante Bimasa

  • Tiene una masa primaria y una masa secundaria, las cuales actúan como aislamiento contra vibraciones.
  • Reduce las vibraciones que producen el motor a través de los mecanismos de biela y manivela.

Mecanismos y Circuitos Auxiliares

  • Los mecanismos y circuitos auxiliares son esenciales para el funcionamiento del motor.
  • Se encuentran:
    • La distribución: Regula la entrada de la mezcla de combustible y la salida de gases quemados.
    • El circuito de engrase: Lubrica y refrigera las partes móviles para reducir el desgaste.
    • El circuito de refrigeración: Disipa el calor generado en la combustión y el rozamiento para evitar dilataciones y gripajes.

Mecanismo de Distribución

  • Regula la apertura y cierre de las válvulas sincronizadas para los tiempos del ciclo del motor.
  • Incluye un árbol de levas que gira a la mitad de las revoluciones del cigüeñal y abre y cierra las válvulas de admisión y escape de manera sincronizada.
  • Utiliza taqués, varillas, balancines, eje de balancines, etc.
  • El árbol de levas puede estar en el bloque o en la culata.
  • Se acciona desde el cigüeñal por medio de:
    • Correa de distribución: Silenciosa, pero requiere mantenimiento.
    • Cadena de distribución: Ruidoso, requiere engrase y menos mantenimiento que la correa.
    • Cascada de engranajes: El más fiable, pero ruidoso, consume más potencia y requiere poco mantenimiento.
  • Las válvulas de admisión abren al PMS (punto muerto superior) y se cierran al PMI (punto muerto inferior), permitiendo el paso de la mezcla fresca.
  • Las válvulas de escape abren al PMI y cierran al PMS, permitiendo la salida de gases quemados.
  • En la práctica, las válvulas tienen un avance en la apertura y retraso en el cierre para mejorar el llenado del cilindro y vaciado de los gases.

Árbol de Levas

  • Tiene levas que abren y cierran las válvulas venciendo los muelles.
  • El cierre se produce cuando desaparece la leva.
  • La apertura a veces se hace con taqués y balancines (si el árbol está en el bloque, se usan varillas)
  • Las válvulas se alojan a presión en guías postizas en la culata, más duras que esta.
  • Cierran los colectores sobre asientos postizos más duros que la culata.

Circuito de Refrigeración

  • Disipa el calor del motor para evitar sobrecalentamiento.
  • El circuito consta de:
    • Depósito de expansión: Almacena líquido refrigerante.
    • Bomba de líquido refrigerante: Circula el líquido refrigerante a través del circuito.
    • Termostato: Regula la temperatura del líquido refrigerante abriendo y cerrando el paso al conducto de retorno del radiador.
    • Transmisor de temperatura: Detecta la temperatura del líquido refrigerante.
    • Radiador: Enfría el líquido refrigerante.
    • Colector de distribución del líquido refrigerante: Distribuye el refrigerante entre los cilindros, la culata y el bloque.
    • Intercambiador de calor de la calefacción: Calienta el aire del habitáculo.

Materiales del Bloque del Motor

  • Los bloques de motor se fabrican principalmente de fundición de hierro (también llamada fundición gris) o de aleaciones de aluminio.
  • Las aleaciones de aluminio son más ligeras, disipan el calor de manera más eficiente y son menos resistentes que la fundición de hierro.

Culata

  • La culata es la pieza que cierra el bloque de motor superiormente.
  • La culata y el bloque se unen mediante una junta (junta de culata) que debe ser de alta calidad para asegurar la estanqueidad.
  • La culata alberga:
    • Cámaras de combustión.
    • Colectores de admisión y escape.
    • Válvulas, balancines, taqués, árboles de levas y otros elementos de la distribución.
    • Conductos para el paso del refrigerante y el lubricante.
    • Bujías o bujías de precalentamiento.
    • Inyectores.
    • Agujeros para los tornillos y espárragos de la culata.
    • Zonas planas para conectar otros componentes del motor.
  • La culata y su junta son los elementos más propensos a fallos debido a las altas presiones y temperaturas que soportan.
  • Tipos de culatas:
    • Motores diésel: Culatas planas, con la cámara de combustión en el pistón o en una precámara.
    • Motores de gasolina: Culatas con cámara de combustión integrada, con diferentes formas (bañera, cuña, hemisférica, Heron).

Cárter

  • En los motores de gasolina, el cárter se compone de dos piezas:
    • Pieza superior de aluminio para refrigerar.
    • Pieza inferior de chapa metálica para evitar fugas de aceite.

Tren Alternativo

  • El tren alternativo está formado por los elementos móviles del motor.
  • Transforma la energía química del combustible en energía mecánica.
  • Contiene:
    • Pistón.
    • Segmentos.
    • Bulón.
    • Biela.
    • Cigüeñal.
    • Volante motor.
  • El movimiento del pistón es lineal alternativo, bajando por la combustión y subiendo impulsado por el volante motor.
  • La biela transmite el movimiento del pistón al cigüeñal.
  • El volante motor almacena energía de las carreras de trabajo y la libera en las carreras que no producen trabajo - esto ayuda a mantener la velocidad del motor constante
  • El movimiento lineal del pistón se transforma en movimiento de rotación del cigüeñal.
  • Los volantes bimasa se utilizan para amortiguar las vibraciones del motor.

Volante Motor

  • El volante motor almacena energía cinética de las carreras de trabajo y la cede en las carreras de no trabajo.
  • Tiene la función de alojar en su perímetro una corona que se conecta al piñón del motor de arranque.
  • También suele llevar otra corona dentada para el sensor de revoluciones del motor, empleado en el sistema de encendido e inyección.
  • En los automóviles, el conjunto del embrague se fija al volante motor.

Árbol de Levas

  • El árbol de levas está sometido a fuerzas de torsión, altas revoluciones y desgaste.
  • Los apoyos del árbol de levas se lubrican a presión.
  • El árbol de levas tiene una polea para su accionamiento por el cigüeñal y puede llevar otra polea para accionar la bomba de vacío del servofreno u otros componentes.

Válvulas

  • Las válvulas deben tener alta resistencia mecánica y alta conductividad térmica.
  • Las válvulas están sometidas a:
    • Altas presiones de combustión.
    • Altas temperaturas.
    • Corrosión y desgaste, ya que están mal lubricadas.
    • Deformaciones por el golpeo constante al abrir y cerrar.
  • Las válvulas están compuestas de:
    • Cabeza: Realiza el cierre de los conductos.
    • Vástago: Guía el movimiento alternativo de la válvula.
    • Asiento: Mecanizado en la cabeza de la válvula con un ángulo de 45°.

Materiales del Sistema de Distribución

  • Árbol de levas:
    • Fundición de hierro, acero forjado, con tratamientos térmicos y químicos.
  • Válvulas:
    • Acero.
    • Las válvulas de escape suelen ser de aleaciones especiales por su resistencia a la temperatura y su capacidad para disipar el calor.
  • Muelles:
    • Acero al carbono con silicio para mayor elasticidad y resistencia.
  • Guías:
    • Fundición de hierro con buena conductividad térmica y resistencia al desgaste.
  • Asientos de válvulas:
    • Fundición de hierro con aleaciones para soportar el golpeo y disipar el calor.
  • Taqués:
    • Fundición de hierro con tratamientos de dureza.
  • Balancines:
    • Fundición de hierro o estampados en chapa de acero.

Circuito de Engrase

  • El circuito de engrase minimiza los rozamientos dentro del motor, lo que disminuye el aumento de temperatura.
  • Los rozamientos se pueden reducir mediante:
    • Piezas de distintos materiales con bajo coeficiente de fricción (no es suficiente).
    • Interposición de una película de lubricante.
  • El circuito proporciona una capa fina de lubricante bajo presión entre las piezas metálicas.

Ciclo teórico de funcionamiento de un motor Otto

  • El ciclo Otto se compone de cuatro tiempos: admisión, compresión, trabajo y escape.
  • La admisión comienza cuando el pistón se desplaza del punto muerto superior (PMS) al punto muerto inferior (PMI).
  • La válvula de admisión se abre, permitiendo la entrada de la mezcla de aire y combustible en el cilindro.
  • La compresión se produce cuando el pistón se desplaza del PMI al PMS, comprimiendo la mezcla de aire y combustible.
  • Las válvulas de admisión y escape se cierran durante este tiempo.
  • La temperatura de la mezcla aumenta durante la compresión debido al calor cedido por las paredes del cilindro.
  • En el punto final de la compresión, la mezcla alcanza su máxima presión justo antes del PMS.
  • El tiempo de explosión comienza con la chispa que provoca el encendido y la combustión rápida de la mezcla.
  • La combustión de la mezcla aumenta la presión dentro del cilindro, impulsando al pistón hacia el PMI.
  • El tiempo de escape empieza antes de que el pistón termine su carrera de trabajo.
  • La válvula de escape se abre permitiendo que los gases quemados salgan del cilindro.
  • La válvula de escape se cierra un poco después del PMS, creando una succión que ayuda a expulsar los gases restantes.
  • El cruce de válvulas se refiere al momento en que ambas válvulas (admisión y escape) están abiertas.
  • Los gases de escape crean una succión que ayuda a barrer los gases residuales durante el cruce de válvulas, mejorando el rendimiento del motor.

Diagramas de trabajo

  • El trabajo realizado por el motor puede representarse en un diagrama con el volumen en el eje horizontal y la presión en el eje vertical.
  • El ciclo Otto teórico incluye las siguientes fases:
    • Admisión: La mezcla entra al cilindro a presión atmosférica.
    • Compresión: La mezcla se comprime sin pérdida de calor.
    • Explosión: La mezcla se quema a volumen constante, aumentando la presión.
    • Expansión: El pistón se mueve por la presión interna, trabajando.
    • Escape espontáneo: Los gases se liberan a causa de la diferencia de presión.
    • Escape: El pistón barre los gases residuales.
  • El diagrama del trabajo real muestra las diferencias con el ciclo teórico, incluyendo el llenado incompleto del cilindro en la admisión.

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Este cuestionario explora los componentes y el funcionamiento de los motores térmicos. Aprenderás sobre los elementos estructurales, motrices y sus respectivas funciones dentro del motor. Ideal para estudiantes de ingeniería mecánica y entusiastas del automovilismo.

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