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 El Motor Diesel 
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Nuevo mensaje Circuitos Del Motor
Queridos amigos:

Hemos terminado de analizar los órganos básicos del motor, con los que tendrá lugar la transformación de energía calorífica en trabajo.

Para que ello sea posible, será preciso suministrar, de forma continua, combustible al motor, lo cual tendrá lugar mediante un caudal permanente de aquél hacia éste.

Asimismo, será necesario mantener trabajando nuestra máquina, a pesar de desarrollarse el proceso de combustión a temperaturas cercanas a los 900ºC: Se necesitará una evacuación constante del calor no transformado en trabajo, hacia el foco frío, o sea, hacia la atmósfera, cosa que conseguiremos con el circuito de refrigeración.

Del mismo modo, evitar el desgaste de las superficies sometidas a permanentes rozamientos será misión del proceso de lubricación o engrase, a cargo del circuito del mismo nombre.

Comenzaremos con el Circuito De Combustible.
Adjunto:
combustible.jpg

El combustible es aspirado desde el depósito, mediante la bomba de trasiego de combustible y enviado a los filtros, desde los que se manda el combustible a la bomba de inyección y, desde la misma, a los inyectores en el momento y cantidad adecuados a cada circunstancia.

El combustible no inyectado retorna a la bomba de inyección y, conjuntamente con el combustible no enviado desde ésta a los inyectores, retornado hacia el depósito.


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"Todo lo hemos perdido, mi querido Lord:
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(De la carta de Gaspar Melchor de Jovellanos a Lord Holland, 2 de febrero de 1810).


27 Mar 2008 21:59
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Nuevo mensaje Circuitos Del Motor
DEPOSITO DE COMBUSTIBLE
Es un recipiente de forma cilíndrica, o poligonal, de capacidad adecuada al vehículo de que se trate.

Los depósitos están divididos en compartimentos no estancos, mediante chapas taladradas, llamadas cortaolas, que limiten los posibles desplazamientos durante la marcha del vehículo. Cada depósito suele disponer de los siguientes accesorios:

Una o dos bocas de llenado, protegidas por una rejilla.
Un tubo de aireación.
Una llave general de vaciado.
Controles de nivel de combustible.


FILTROS
El combustible debe llegar limpio de impurezas a las bombas de inyección, para evitar fallos en las mismas.
Suelen montarse en la aspiración de la bomba de trasiego y entre ésta y las bombas de inyección.
Adjunto:
filtro combustible.jpg


BOMBA DE TRASIEGO DE COMBUSTIBLE
Los depósitos de combustible suelen estar situados en un nivel inferior al del motor, de modo que se hace necesario bombear el gasóleo desde el depósito a la bomba de inyección.

Hay varias clases, pero las más utilizadas son:

Las de tipo de émbolo (también llamada aspirante - impelente).

Las de engranajes.

La bomba de émbolo consta de un cilindro, en cuyo interior se desliza un pistón, accionado por el árbol de levas que aspira el combustible del depósito y lo envía hacia la bomba de inyección.
Adjunto:
bomba.jpg

En la figura anterior, la excéntrica del árbol de levas acciona el pistón de la bomba, en contra del resorte, impulsando el combustible a través de la válvula de presión I. Al mismo tiempo, succiona el combustible a través de la válvula de aspiración II. La válvula de presión II y la válvula de aspiración I se mantienen cerradas, ayudadas por el sentido de la presión del flujo de combustible, en este momento.
Adjunto:
bombabis.jpg

La posición de la excéntrica del árbol de levas, mostrada en la figura anterior permite que el resorte de pistón impulse el combustible a través de la válvula de presión II, al tiempo que succiona el combustible a través de la válvula de aspiración I, manteniendo, esta vez, cerradas las válvulas de aspiración II y de presión I, de forma parecida al caso anterior.
Mal comparado, el conjunto trabaja de manera similar al corazón humano.


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28 Mar 2008 22:04
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Nuevo mensaje Circuitos Del Motor
Adjunto:
bomba de trasiego de embolo.jpg

En la figura se muestra el aspecto exterior de una bomba de trasiego de émbolo: Dispone, asimismo, de un accionamiento manual, para poder cebar la bomba de inyección, si es necesario, antes de la puesta en marcha del motor.
Adjunto:
bomba de engranajes.jpg

La bomba de engranajes está compuesta por dos coronas dentadas que, al girar por impulso del árbol de levas, realiza la misma función que la de émbolo.

LOS INYECTORES
Adjunto:
inyector en seccion1.jpg

Son los elementos del motor diesel que, instalados en la culata proporcionan el combustible pulverizado, con el fin de que se realice una completa mezcla con el aire en la cámara de combustión.


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28 Mar 2008 22:20
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Nuevo mensaje Circuitos Del Motor
Adjunto:
inyector en seccion2.jpg

Un inyector consta de los siguientes elementos:

Un cuerpo cilíndrico, hueco.
Una aguja o pistón.
Un sistema de recuperación o cierre.
Una tobera, con uno o varios orificios por donde se inyecta el combustible en la cámara de combustión.

Los inyectores pueden clasificarse:

En función de la tobera.

En función de la forma y disposición de los orificios.
Adjunto:
inyector de tobera cerrada.jpg

Los inyectores de tobera cerrada mantienen la válvula (formada por la aguja) y la tobera cerrada, que se abre con la presión del combustible.
Adjunto:
inyector de tobera abierta.jpg

Los inyectores de tobera abierta disponen de dos válvulas de retención mantenidas en sus asientos mediante resortes, que son vencidos por la presión del combustible, en el momento de la inyección.

La salida del combustible es acelerada por las ranuras helicoidales del atomizador.
En algunos casos, llevan, además, una tercera válvula que evita el goteo de combustible cuando cesa la inyección.

Los inyectores de orificios múltiples suelen emplearse para inyección directa, mientras que los inyectores de un único orificio se emplean, generalmente, para inyección en precámara de combustión.


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28 Mar 2008 22:29
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Nuevo mensaje Circuitos Del Motor
LA BOMBA DE INYECCION
Adjunto:
bomba de inyeccion.jpg

La bomba de inyección tiene como finalidad dosificar y dar presión al combustible en función de las revoluciones y carga del motor.
Adjunto:
elemento de bomba.jpg

Cada elemento de bomba es accionado por un árbol de levas (no el de la distribución) (cuya disposición se corresponde con los codos del cigüeñal), en la carrera de compresión y por el muelle del émbolo en la carrera de admisión.

El cilindro del elemento de bomba está cerrado por una válvula de presión cargada con un muelle.

El suministro de combustible comunica con la cámara de aspiración de la bomba.

La camisita de regulación lleva, en su parte superior, un segmento dentado y, en la inferior el talón del émbolo.

Mediante la varilla de regulación, los émbolos de la bomba se hacen girar incluso durante la marcha, con lo cual la cantidad de suministro puede cambiarse desde cero hasta el máximo sin escalonamientos.
Adjunto:
suministros de bomba.jpg

En la posición más baja del émbolo, la cámara de presión, que se encuentra encima del émbolo, está llena de combustible, admitido desde la cámara de aspiración, a través de las lumbreras laterales.

Al subir, el émbolo obtura las lumbreras y empuja el combustible, a través de la válvula de presión, hacia el inyector.

El suministro cesa cuando la arista helicoidal y la lumbrera de regulación coinciden. El combustible es rechazado hacia la cámara de aspiración.


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28 Mar 2008 23:06
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Nuevo mensaje Circuitos Del Motor
Adjunto:
valvula de presion.jpg

En la figura, se muestra, en detalle, una válvula de presión.

La finalidad principal de la misma es la de facilitar la descarga de la tubería de presión, evitando, por ejemplo, que el inyector “gotée” sobre la cámara de combustión.
Cuando la arista helicoidal descubre el borde de la lumbrera de entrada, se produce un descenso de la presión en el cilindro de la bomba.

La mayor presión del interior de la tubería y el muelle de la válvula aplican a ésta con fuerza, sobre su asiento.

La válvula efectúa el cierre hermético entre la tubería y el cilindro de la bomba, hasta que, en la próxima carrera de presión se reanude el ciclo de suministro.

Atendiendo al modo en que es asistido el inyector, las bombas se clasifican en :

Bomba múltiple, en la cual todos los inyectores son asistidos por la misma bomba, tal como se ha visto.
Adjunto:
inyector bomba.jpg

Inyector bomba (figura anterior), en el cual, cada inyector es asistido por una bomba independiente.

El inyector está fijado por la abrazadera. El combustible se inyecta cuando el balancín empuja hacia abajo la parte superior del inyector. El movimiento del balancín viene determinado por el árbol de levas, el empujador y la varilla empujadora.

La cantidad de combustible a inyectar la controla la cremallera, al hacer girar un engranaje que va unido al émbolo y, así, modificar la carrera efectiva de éste.

El momento de la inyección viene determinado por dos factores:

La posición angular de la leva y

la posición del émbolo.

La posición de la leva viene dada por los engranajes de la distribución, en la parte trasera del motor y la posición del émbolo se puede ajustar, actuando sobre el tornillo.

La válvula del inyector, en el motor de la figura (Caterpillar serie 1512 , de 1200 CV, utilizado como planta motriz en una locomotora) abre a una presión entre 196 Kg/cm2 y 238 Kg/cm2, cerrando a 105 Kg/cm2, aproximadamente.


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29 Mar 2008 20:18
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Nuevo mensaje Circuitos Del Motor
Circuito de engrase
Adjunto:
circuito de engrase.jpg

Las piezas del motor están sometidas a constante rozamiento, de modo que, si no existiera un sistema de engrase adecuado, llegaría un momento en que se deteriorarían por desgaste y/o calentamiento.

El aceite, impulsado por la bomba llega al filtro de paso completo, desde donde se envía al conducto principal, y, desde éste, hacia los puntos de lubricación de todos los órganos del motor.

Si la presión dada por la bomba fuese excesiva, la válvula reductora devolvería el aceite al carter.

La válvula de rebose puentearía al filtro, caso de un atascamiento de éste.

La válvula de refrigeración de los pistones abre apenas superada la velocidad de ralenti (o marcha en vacío), de modo que se envía aceite hacia el filtro en derivación y, desde éste, una parte del mismo retorna al carter, pero otra parte, previa su refrigeración en el enfriador de aceite, se canaliza hacia el conducto de refrigeración de los émbolos.

El exceso de presión en esta tubería es vigilado por la válvula de refrigeración de émbolos.


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29 Mar 2008 22:38
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Nuevo mensaje Circuitos Del Motor
Adjunto:
lubricación del piston.jpg

En la figura puede apreciarse la lubricación del pie de biela y del cuerpo del pistón.

LA BOMBA DE ENGRASE
Tiene como finalidad aspirar el aceite del carter y enviarlo, con una presión dada, a los circuitos de engrase.

Existen dos tipos de bombas de engrase:

De engranajes, formada por dos piñones que, al girar, aspiran el aceite del carter y lo impulsan al circuito de engrase (de forma similar a la correspondiente a la bomba de trasiego de combustible).
Adjunto:
bomba de paletas.jpg

De paletas, colocadas éstas en una excéntrica que va determinando distintos volúmenes, dentro de una carcasa, con idéntico resultado al de la bomba de engranajes.

Con el fin de mantener la densidad y la viscosidad del aceite de engrase, se disponen, en el circuito de lubricación, respectivamente, filtros y un refrigerador.

FILTROS
Los más empleados son:

De Criba, formados por una plancha con varias perforaciones, donde van quedando retenidas las partículas de mayor grosor.

De Rejilla, consistentes en una malla de alambre, arrollada a una lámina con perforaciones, a modo de colador, donde se retienen las partículas de menor tamaño.
Adjunto:
filtro de peines.jpg

De Peine o de discos, formado por una carcasa con orificios de entrada y salida para el aceite, en cuyo interior y, solidarios a un eje de mando, se monta un conjunto de discos perforados.

Una lámina, solidaria a la carcasa, entre cada dos discos, los peinará, cuando se actúe sobre el eje de mando con un dispositivo, automático, en la mayoría de los casos.


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29 Mar 2008 23:21
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Nuevo mensaje Circuitos Del Motor
Adjunto:
filtro textil.jpg

De material textil, a base de un cartucho tubular, con múltiples orificios, introducido en una carcasa y revestido de algodón, lana o papel.

El aceite entra por el exterior de la materia textil y pasa por los orificios, a través del elemento filtrante, canalizado al circuito de engrase.

Adjunto:
filtro centrífugo.jpg

Centrífugo, compuesto por una carcasa, en cuyo interior puede girar un rotor.

El aceite entra en el filtro, canalizado hacia el rotor y sale por uno o varios orificios, en distinto plano al del eje del rotor, comunicándole un par de giro.

El aceite, al salir girando, es obligado a dirigirse a las paredes de la carcasa, con lo que las partículas sólidas o líquidas más densas se adhieren a estas paredes.

REFRIGERADOR DE ACEITE
Como ya se dijo, la refrigeración del aceite de engrase mantiene constante la viscosidad del mismo, necesaria para que no pierda la cualidad de adherirse a la superficie de las piezas engrasadas: Ello es necesario, puesto que dicha viscosidad disminuye con la temperatura. Esta refrigeración puede conseguirse:
Adjunto:
refrigerador de aceite.jpg

Mediante un radiador, compuesto por uno o varios paneles de tubos equidistantes entre sí, de paredes muy delgadas, unidos por sus extremos a sendos colectores comunes.

Mediante un serpentín, consistente en una tubería en forma de espiral, por la que circula el agua de refrigeración.

Todo ello está introducido en un recipiente, por donde se hace pasar el aceite de engrase, intercambiándose la temperatura mútuamente, el aceite y el agua.


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30 Mar 2008 19:22
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Nuevo mensaje Circuitos Del Motor
PROTECCION DE LOS CIRCUITOS DE ENGRASE
Debe vigilarse, en todo momento el valor de la presión del aceite, ya que, de ello, depende la correcta lubricación de las piezas del motor.

Algunos de los elementos citados a continuación establecen un control adecuado sobre la presión y el nivel del aceite de engrase.
Adjunto:
valvula limitadora de presion.jpg

Las válvulas limitadoras de presión, establecen un límite máximo a la presión del aceite de engrase y se montan, por lo general, a la salida de la bomba.

Consiste en un émbolo que, en circunstancias normales, cierra un escape hacia el carter, por efecto de un muelle.

Si la presión del aceite impulsado por la bomba es superior al valor de la tensión del muelle, la válvula se abre y el aceite es retornado al carter.
Adjunto:
presostato de aceite.jpg

Presostatos (también llamados manocontactos, o contactos de presión), que se encargan de vigilar que la presión del aceite de engrase no descienda por debajo de un valor mínimo.

Si la presión del aceite desciende por debajo de un valor determinado, el contacto del presostato actúa sobre los circuitos eléctricos de control del motor, provocando su parada, con el fin de protegerlo ante un previsible atasco o gripado de los pistones.

Manómetros, encargados de medir la presión existente en un circuito. Pueden ser:

De control directo, en los cuales, la presión del aceite de engrase es transmitida a un muelle tubular circular, que tiende a ser enderezado, por efecto de la misma. El movimiento del muelle se comunica a una aguja que mide sobre una escala graduada.

De control eléctrico, que envían una señal eléctrica de tensión variable, en función de la presión.

Sensores de temperatura, encargados de medir la temperatura del aceite, para transmitirla al equipo de control.

Detectores de nivel, manuales, en la mayoría de los casos y constituidos por una varilla o un fleje metálico, introducido en el carter del motor. Este nivel no debe ser, en ningún caso, inferior a la marca de mínimo ni superior a la de máximo.


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30 Mar 2008 19:35
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Nuevo mensaje Circuitos Del Motor
Circuito de refrigeración
La combustión del gasóleo, en el interior de los cilindros del motor desarrolla temperaturas superiores a los 1500 ºC.

Ello es debido al ciclo de trabajo de este tipo de máquina térmica, que sólo permite aprovechar como trabajo mecánico un 40% de la energía del combustible, aproximadamente.

La culata y los cilindros deben tener temperaturas que ronden, como máximo, los 200 ºC.
Para que esta temperatura de trabajo sea posible, es preciso disponer de un circuito de refrigeración.

Además, debe evitarse que el elemento refrigerante (agua, por lo general) enfríe demasiado el motor, puesto que perjudica al rendimiento del mismo y se traduce en un desgaste de las piezas del motor (sobre todo, los segmentos).
Adjunto:
balance energetico.jpg

Para este propósito, se dispone un circuito de refrigeración, (casi siempre, a base de agua) que la impulsará a todos los puntos calientes de la máquina, mediante una bomba de refrigerante, a la cual se le suministrará el agua desde un depósito de compensación y expansión que repondrá el agua necesaria o absorberá el sobrante, en función de las variaciones de la temperatura del fluido.
Adjunto:
circuito de refrigeracion1.jpg

El elemento refrigerante llega a la bomba, desde donde se impulsa a los puntos calientes del motor y, desde ellos, el agua llega hasta el termostato.

Si la temperatura no sobrepasa un valor bajo (65 ºC, por ejemplo), el sensor del termostato reenvía el refrigerante nuevamente a la bomba o, bien, para un valor elevado de la temperatura del agua, el refrigerante es canalizado hacia el radiador, desde donde regresará a la bomba.
Adjunto:
circuito de refrigeracion2.jpg


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30 Mar 2008 20:24
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LA BOMBA DE REFRIGERANTE
Adjunto:
bomba de refrigerante.jpg

Tiene por objeto forzar la circulación del agua refrigerante con objeto de intercambiar su temperatura con la de los elementos del motor, a refrigerar.

Consta de una carcasa con una boca de aspiración y otra de impulsión, en cuyo interior gira un rodete que hace circular el agua.
Está movida por el propio motor, generalmente, mediante engranajes.

EL RADIADOR
Adjunto:
radiadores.jpg

Es el elemento del circuito de refrigeración, en el que el agua intercambia el calor extraído de los órganos del motor con el aire de la atmósfera.

Suelen usarse dos tipos de radiador:

De estructura en forma de panel.

De estructura tubular.

DISPOSITIVOS DE CONTROL Y SEGURIDAD
La vigilancia del circuito la establecen una serie de dispositivos, que tienen como función asegurar un buen funcionamiento de la refrigeración. Son los siguientes:

Válvulas termostáticas o detectores de temperatura.

Reguladores de presión.

Detectores de nivel de líquido refrigerante.
Adjunto:
valvula termostatica.jpg

La válvula termostática deriva el refrigerante de un circuito a otro (en ciertos casos, actúa sobre un contacto eléctrico, que, a su vez actúa sobre los circuitos de control) en función de la temperatura del fluido que la baña.


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30 Mar 2008 20:54
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derivacion al radiador.jpg

En la figura, puede apreciarse cómo la válvula termostática envía el refrigerante al radiador.
Adjunto:
retorno a la bomba.jpg

En esta otra figura, el refrigerante, al no tener temperatura suficiente para dilatar el elemento sensible de la válvula termostática, es reconducido hacia la bomba, de nuevo.

El regulador de presión está constituido por dos válvulas (de presión y de contrapresión) trabajando en oposición y que, en reposo, se encuentran cerradas por la fuerza ejercida por un muelle.
Este dispositivo suele estar integrado en el tapón del depósito de compensación.

El detector de nivel puede ser óptico o automático.

El óptico se establece mediante unas marcas situadas en el depósito de compensación.

El automático trabaja con un interruptor que actúa por mínimo nivel de agua, sobre los circuitos de parada del motor.

El aire se fuerza sobre el radiador, mediante un ventilador, cuyo accionamiento puede ser eléctrico o hidráulico.


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30 Mar 2008 21:03
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Nuevo mensaje Sobrealimentación
Queridos amigos:

En rigor, aquí termina nuestra ojeada al funcionamiento del Motor Diesel, ya que, con los dispositivos analizados dicha máquina puede funcionar perfectamente.

De todas formas, cabe la posibilidad de aumentar la potencia del motor, sin necesidad de aumentar el tamaño de la máquina.

Todo es cuestión de investigar cuáles son los factores que intervienen en la expresión de la potencia.

Sabemos que la potencia es la velocidad a la que se realiza el trabajo. Siendo así:

P = T / t

Pero el trabajo puede, a su vez, expresarse en función de la fuerza realizada y el espacio recorrido, por aplicación de dicha fuerza, o sea

T = F · e

Sustituyendo, en la expresión de la potencia

P = ( F · e ) / t = F · e / t

Pero e / t es la expresión de la velocidad, por lo que

P = F · v

En un motor diesel ¿De dónde salen la fuerza y la velocidad, aplicadas al cigüeñal? Evidentemente, de la expansión de los gases de la combustión.

Si denominamos p a la presión de dichos gases

F = p · S

donde S es la superficie útil del pistón, donde los gases actúan.

Por lo tanto, aumentando dicha presión y / o la velocidad de giro del cigüeñal, aumentaremos la potencia del motor.

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01 Abr 2008 16:37
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Nuevo mensaje Sobrealimentación
Aumentar la velocidad de giro del cigüeñal tiene sus limitaciones por lo que

Un buen sistema de aumentar la potencia del motor puede ser quemar más combustible, con el fin de aprovechar mejor la expansión de los gases de la combustión.

Sin embargo, el combustible inyectado de poco nos servirá si no podemos quemarlo adecuadamente, incorporando la cantidad de comburente preciso para el suplemento de combustible añadido.

Es por ello, que se suele recurrir al uso de artificios que aumenten la cantidad de aire insuflado durante el tiempo de admisión y, con ello, la proporción de oxígeno necesaria para la reacción química de la combustión.

El método habitual es incorporar un compresor, que aumenta la densidad del aire introducido en el tiempo de admisión y, con ello, el oxígeno necesario para quemar el combustible sobreañadido.

En ciertos motores, el compresor es de tipo volumétrico, formado por pistones de movimiento alternativo, aunque lo más corriente es incorporar una turbomáquina, denominada turbocompresor.

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01 Abr 2008 16:48
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Nuevo mensaje Sobrealimentación
Adjunto:
sobrealimentacion sin.jpg

El turbocompresor es la máquina, auxiliar del motor diesel que asegura su sobrealimentación, es decir, el suministro extra de aire, necesario para poder quemar más combustible, aumentando, así, la potencia de dicho motor.

Consta, en esencia, de los componentes básicos de una turbina de gas (excepto su cámara de combustión).

Una turbina, accionada por los gases de escape del motor, mueve un compresor, que aspira y aumenta la densidad del aire que entrará a la cámara de combustión. A partir de este momento, la incorporación de la turbomáquina no reportará más que vantajas y sólo un (pequeño) inconveniente:

Como ventajas:

Aumento de la potencia del motor.

Consumo específico de combustible más bajo que en motores no sobrealimentados y de la misma potencia.

Menores pérdidas de potencia por disminución de concentración de oxígeno en zonas de mayor altitud.

Disminución del tamaño del motor para una misma potencia, respecto al no sobrealimentado.

Como inconvenientes:

Un motor sobrealimentado consume más aceite de engrase.


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01 Abr 2008 16:59
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Nuevo mensaje Sobrealimentación con postenfriado
Adjunto:
sobrealimentacion con.jpg

En la figura, puede verse un motor diesel sobrealimentado, dotado de lo que se suele denominar intercooler, o más propiamente, post - enfriador.

El postenfriador es un intercambiador de calor (radiador) aire-aire o aire-agua que se encarga de enfriar el aire comprimido por el turbocompresor de un motor de combustión interna.

Normalmente los gases al comprimirse adiabáticamente (sin cesión de calor al entorno, ya saben) se calientan; se puede ver, por ejemplo, cómo al hinchar la rueda de una bicicleta la válvula se calienta.

En el caso del turbo los gases salen a un temperatura de unos 90-120°C.

Este calentamiento es indeseado, porque los gases al calentarse pierden densidad, con lo que la masa de oxígeno por unidad de volumen disminuye. Esto provoca que la potencia del motor disminuya, ya que hay menos oxígeno para la combustión.

El postenfriador rebaja la temperatura del aire de admisión a unos 60 °C, con lo que la ganancia de potencia gracias al mismo se sitúa en torno al 10-15%, respecto a un motor solamente turboalimentado (sin postenfriador).


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01 Abr 2008 17:08
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Nuevo mensaje Regulación
Un conocido fabricante de neumáticos para vehículos decía, en sus anuncios publicitarios que <<la potencia, sin control, no sirve de nada>>.

Efectivamente, ya que malamente podemos disponer de la potencia de un motor si no podemos administrarla convenientemente. Así, pues, comenzamos, aquí, una breve incursión por el mundo de la automática (aunque limitado al control sobre el motor diesel).

REGULADOR
Se trata de un dispositivo capaz de regular, automáticamente, la velocidad (o la potencia) de un motor.

Dicho dispositivo ejecuta sus funciones en dos etapas:

Medida de la velocidad.

Actuación sobre el mando de combustible.

La aplicación más frecuente de estos elementos de gobierno del motor es ajustar el caudal de combustible, de forma que el motor se mantenga girando a régimen constante, cualquiera que sea el valor de la carga. En este caso, se trata de un regulador de velocidad.

Evidentemente, toda variación de carga se traduce, de forma inmediata, en una variación de las revoluciones del motor: El aumento de la potencia entregada por el motor, por encima de la potencia demandada por la carga se emplea para aumentar la velocidad de aquél; al contrario, si la carga demanda una potencia superior a la que está siendo entregada por el motor, sus revoluciones disminuirán.

La función del más elemental regulador es inmediata: Percibir, primero, la variación de la velocidad en el motor y ajustar, después el caudal de combustible necesario para proporcionar la nueva potencia demandada por la carga.

El dispositivo de medición se denomina tacómetro, que, en la versión más clásica, suele ser centrífugo .

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Nuevo mensaje Regulación. Definiciones
Regulación de velocidad
Variación de la velocidad del motor, en regimen permanente, cuando la carga varía, desde su valor máximo nominal, hasta cero, o viceversa.

Caída de velocidad
Variación de la velocidad de desplazamiento de la timonería de mando del combustible, desde la posición de máxima alimentación hasta la posición de corte o viceversa. Puede ser
Permanente: La velocidad del motor en régimen permanente es distinta para cada carga. (El motor trabaja a potencia constante).
Transitoria: La velocidad del motor en régimen permanente puede ser constante con independencia de la carga.

Regulador isócrono
Mantiene el motor a la misma velocidad, con independencia de la carga (trabaja con caída de velocidad transitoria y a velocidad constante).

Fluctuación
Variación rápida y rítmica de la velocidad del motor, que desaparece al fijarse el mando de aceleración en una posición fija (en este caso el regulador es el responsable) o puede mantenerse, con independencia de las órdenes de aceleración (en cuyo caso no lo es).

Estabilidad
Capacidad del regulador para mantener un régimen de velocidad bajo carga constante o variable, sin que haya fluctuación.

Sensibilidad
También llamada espacio muerto o inactivo, es la variación de velocidad que debe darse en el motor para que el regulador comience a corregir la posición de la timonería de mando.

Rapidez de respuesta
Mide la celeridad con que un regulador actúa, tanto mayor cuanto más potencia desarrolle, en el accionamiento de la timonería de mando (venciendo las resistencias mecánicas de la misma).

Acción correctora
Es el proceso de regulación propiamente dicho, que tiene lugar tras el espacio inactivo. La acción correctora comenzará tanto primero cuanto menor sea el espacio inactivo y cuanto mayor sea la rapidez de respuesta.

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01 Abr 2008 18:06
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Nuevo mensaje Tacómetro
EL TACÓMETRO
Adjunto:
tacometro.jpg

Está compuesto por dos contrapesos esféricos, montados en los lados opuestos de un eje, que giran con el motor, impulsados por éste, a través de engranajes.

Como consecuencia del giro, los contrapesos están sometidos a una fuerza centrífuga, a la que se opone y contrarresta un muelle, llamado reductor.
Adjunto:
velocidad normal.jpg

A velocidad normal, los brazos de los contrapesos están verticales.
Adjunto:
velocidad aumenta.jpg

Cuando la velocidad aumenta, los contrapesos se desplazan, debido a la fuerza centrífuga, con lo que sus talones se elevarán, forzando el muelle, hasta un punto de equilibrio, en el que el muelle contrarreste la fuerza centrífuga.


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01 Abr 2008 18:16
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Nuevo mensaje Tacómetro. Tipos de Reguladores
Adjunto:
velocidad disminuye.jpg

Si la velocidad disminuye, tiene lugar el efecto contrario: La fuerza centrífuga disminuye y el muelle desplaza los contrapesos hacia dentro, hasta llegar a una nueva posición de equilibrio: Para cada velocidad del motor, los contrapesos adquieren una velocidad definida por su distancia al eje de rotación.

Los reguladores clásicos pueden ser de dos clases, atendiendo al tipo de dispositivo empleado para accionar el acelerador:

Mecánicos, cuando la fuerza de accionamiento la proporciona, directamente, el mecanismo tacométrico.

Hidráulicos, si la fuerza de accionamiento procede, indirectamente, del mecanismo tacométrico.

En la figura siguiente, se muestra un regulador mecánico.
Adjunto:
regulador mecanico.jpg

Cabe destacar los siguientes elementos:

Dispositivo motriz, o sea, la varilla del muelle reductor, que transmite, directamente, la fuerza desarrollada por los contrapesos.

Acoplamiento, que conecta al anterior, con la válvula de combustible.

Válvula de combustible, que establece el flujo del mismo.

En las figuras, a continuación, se representa el funcionamiento del regulador mecánico, ante las variaciones de la carga del motor.


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01 Abr 2008 18:23
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Nuevo mensaje Reguladores
Adjunto:
regulador mecanico aumento de carga.jpg

Cuando la carga crece, las rpm (revoluciones por minuto) del motor bajan.

Al bajar las rpm, los contrapesos giran más lentamente.

En este caso, la fuerza centrífuga disminuye y el muelle desplaza los contrapesos hacia dentro, empujando la varilla hacia abajo.

El descenso de la varilla abre más la válvula de combustible.

El aumento del flujo de combustible genera más potencia.

El motor recobra velocidad, pero sin alcanzar la precedente.
Adjunto:
regulador mecanico descenso de carga.jpg

Cuando la carga disminuye, las rpm del motor suben.

Al subir las rpm, los contrapesos giran más rápido.

En este caso, la fuerza centrífuga aumenta y desplaza los contrapesos hacia fuera, empujando la varilla hacia arriba, contra el muelle.

El ascenso de la varilla cierra parcialmente la válvula de combustible.

El descenso del flujo de combustible genera menos potencia.

El motor pierde velocidad, pero sin alcanzar la precedente.

Está claro que es, mecánicamente, imposible mantener una alimentación de combustible menor, con los contrapesos en la posición primitiva.

En el caso del aumento de carga, la acción del regulador mecánico no es suficiente para restaurar las rpm del motor, hasta el valor anterior, correspondiente a la carga no aumentada.

De la misma manera, en el caso de disminución de carga, la acción del regulador mecánico es incapaz de reducir las rpm hasta el nivel del valor anterior, correspondiente a la carga no disminuida.

Esta incapacidad para recuperar completamente la velocidad original, después de una variación de carga se denomina caída de velocidad permanente y es intrínseca en todos los reguladores mecánicos: Ello hace que no puedan ser empleados, cuando sea necesario mantener constante la velocidad.


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01 Abr 2008 18:36
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Nuevo mensaje Reguladores Hidraulicos
Los reguladores hidráulicos suelen ser más complicados y costosos que los mecánicos, pero también son más utilizados porque:

Son más sensibles.

Tienen mayor margen de maniobra, a la hora de accionar el mando de combustible.

Pueden construirse, de forma que puedan dar las mismas revoluciones a todas las cargas, es decir, pueden ser isócronos.

En estos reguladores, el accionamiento del acelerador del motor no lo hace el tacómetro, directamente, sino un pistón hidráulico de maniobra, o servomotor.
Adjunto:
servomotor hidraulico.jpg

Al reducirse la velocidad del regulador, debido a un aumento de la carga, los contrapesos se desplazan hacia dentro y la válvula auxiliar se mueve hacia abajo, con lo que se abre el orificio que conduce al pistón de maniobra, poniéndolo en comunicación con el aceite a presión, que hace subir al pistón, aumentando el flujo de combustible.

Cuando la carga disminuye y la velocidad del regulador aumenta, los contrapesos se desplazan hacia fuera, levantando la válvula auxiliar, con lo que el aceite se descarga al sumidero y el flujo de combustible disminuye.

La válvula permanece en equilibrio para una velocidad determinada y el acelerador puede proporcionar dicha velocidad a cualquier carga, por lo que el regulador puede ser, en principio, isócrono.


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01 Abr 2008 18:47
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Nuevo mensaje Reguladores Hidraulicos
De todas maneras, el mecanismo descrito no permite compensar los excesos o defectos de suministro de combustible, que se darán, irremediablemente, mientras tiene lugar la recuperación del equilibrio entre el tacómetro y la válvula:

Dicho de otra manera, el mecanismo fluctúa, o, lo que es lo mismo, es inestable, ya que el motor no puede responder, instantáneamente, a las velocidades pedidas por el regulador, con lo que éste se mantendrá realizando acciones correctoras innecesarias.

Esta inestabilidad del regulador hidráulico puede corregirse, mediante un balancín, que permitirá establecer una caída de velocidad permanente, que, de forma similar a los reguladores mecánicos, permitirá evitar las fluctuaciones, aunque perdiendo, eso sí, la característica isócrona del regulador hidráulico.
Adjunto:
regulador hidraulico caida de velocidad permanente.jpg

En este regulador hidráulico con caída de velocidad permanente (no isócrono) se dispone una válvula auxiliar de émbolo, la cual está unida al extremo de la varilla y se desliza por el interior del cilindro.

El balancín de caída de velocidad une el pistón de maniobra con el muelle, de forma que, al aumentar la alimentación de combustible (por ejemplo) disminuya el ajuste de velocidad.


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01 Abr 2008 18:56
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Nuevo mensaje Reguladores Hidraulicos
Adjunto:
regulador hidraulico caida de velocidad permanente mas carga.jpg

El balancín impide las sobrecorrecciones, deteniendo el pistón de maniobra, en su movimiento corrector antes de que el motor haya regresado a sus rpm anteriores.

En este caso, la carga aumenta, con lo que:

El régimen del motor disminuye.

El émbolo de la válvula auxiliar desciende, al recogerse los brazos del tacómetro.

Se abre el paso del aceite hacia el pistón de maniobra, impulsándose hacia arriba.

El balancín permite recuperarse al muelle y desplazarse, hacia fuera, los brazos del tacómetro, con lo que la válvula auxiliar vuelve a su posición neutra.

Adjunto:
regulador hidraulico caida de velocidad permanente menos carga.jpg

En este caso, la carga disminuye, con lo que:

El régimen del motor aumenta.

El émbolo de la válvula auxiliar asciende, al abrirse los brazos del tacómetro.

Se abre el paso del aceite hacia el pistón de maniobra, impulsándose hacia abajo.

El balancín permite forzar al muelle y recoger los brazos del tacómetro, con lo que la válvula auxiliar vuelve a su posición neutra.


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Traducción al español por Huan Manwë para phpbb-es.com