Universidad Veracruzana Región Poza Rica - Tuxpan

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1 Universidad Veracruzana Región Poza Rica - Tuxpan Facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica Oficio: FIME-2007/132 Asunto:/AUT. DE TEMA DE TRABAJO RECEPCIONAL C. PEDRO JUVENTINO MONTOYA, PASANTE DE LA CARRERA DE INGENIERIO MECANICO ELECTRICISTA. P R E S E N T E.- En atención a su solicitud, comunico a usted que el H. Consejo Técnico, de esta Facultad, después de analizar el contenido de su tema el que lleva por título: "MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE LUBRICACION DE LOS MOTORES DIESEL CUMMINS SERIE ISM", en la modalidad de: TESINA INTRODUCCIÓN CAPITULOI JUSTIFICACIÓN NATURALEZA, SENTIDO Y ALCANCE DEL TRABAJO ENUNCIACION DEL TEMA EXPLICACION DE LA ESTRUCTURA DEL TRABAJO CAPITULO II DESARROLLO DEL TEMA PLANTEAMIENTO DEL TEMA DE INVESTIGACION MARCO CONTEXTUAL MARCO TEORICO: 1. MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DIESEL 2. SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR DIESEL 3. SISTEMAS DE LUBRICACION DEL MOTOR CUMMINS SERIE ISM ANALISIS CRITICOS DE LOS DIFERENTES ENFOQUES CAPITULO III CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA ANEXOS APENDICES Tuvo a bien autorizarlo, considerando que cuenta con la aprobación de su Director de Trabajo Recepcional ING. CESAR IGNACIO VALENCIA GUTIERREZ. Por lo anterior, y de acuerdo con lo especificado por la Ley de Profesiones deberá haber prestado Servicio Social durante un año como requisito indispensable para poder sustentar su Examen Profesional.

2 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA ELÉCTRICA POZA RICA-TUXPAN MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE LUBRICACIÓN DE LOS MOTORES DIESEL CUMMINS SERIE ISM EN LA MODALIDAD DE: TESINA QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: INGENIERO MECÁNICO ELECTRICISTA PRESENTA: PEDRO JUVENTINO MONTOYA DIRECTOR DE TRABAJO RECEPCIONAL: ING. CESAR IGNACIO VALENCIA GUTIÉRREZ POZA RICA, VER. MARZO DEL 2008 UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 2

3 AGRADECIMIENTOS A DIOS, POR DARME LA VIDA, SALUD Y FUERZAS NECESARIAS PARA LOGRAR UN PROPOSITO MÁS EN MI VIDA. A MIS PADRES, CON CARIÑO Y ADMIRACIÓN POR SU ESFUERZOS Y AYUDA QUE DESINTERESADAMENTE ME BRINDARON, EN MI FORMACIÓN PROFECIONAL Y HACER DE MI UN HOMBRE DE PROVECHO. NO LOS DEFRAUDARE! A MIS HERMANOS, POR DARME SU CARIÑO Y APOYO INCONDICIONAL, SIEMPRE ESTARE PARA USTEDES! A MI ABUELO, POR BRINDARME SU APOYO MORAL Y MATERIAL EN MI FORMACIÓN PROFECIONAL., Y POR EL CARIÑO DE PADRE QUE SIEMPRE ME HAS DADO. A MI ABUELA POR EL CARIÑO DE MADRE QUE ME HA BRINDADO TODA MI VIDA Y POR SUS CONSEJOS QUE ME HAN AYUDADO A SER UNA PERSONA DE BIEN. A TODA MI FAMILIA QUE DIRECTA O INDIRECTAMENTE TUVIERON QUE VER EN ESTE PROYECTO. A MI ASESOR DE TESINA, ING. CESAR IGNACIO VALENCIA GUTIÉRREZ, QUIEN FUE PIEZA CLAVE EN LA ELABORACIÓN DE ESTE TRABAJO RECEPCIONAL, POR SU TIEMPO BRINDADO, GRACIAS. A MI JURADO DE EXAMEN, POR LAS FACILIDADES PRESTADAS PARA LA REALIZACIÓN DE ESTE TRABAJO. A MIS AMIGOS, QUE SIEMPRE ESTUVIERON CONMIGO BRINDANDOME SU AMISTAD Y APOYO INCONDICIONAL, POR LOS MOMENTOS MALOS Y SOBRE TODO LOS BUENOS QUE PASAMOS JUNTOS. MI PROFUNDO Y SINCERO AGRADECIMIENTO A LAS FAMILIAS, RAMIREZ ROCHA Y DE LA ROSA GONSALEZ, POR LA FÉ Y CONFIANZA, QUE TUVIERON EN MI, AL SACRIFICARSE MATERIAL Y MORALMENTE, PARA MI FORMACIÓN PROFECIONAL; SINTIENDO POR MI PARTE UNA GRAN SATISFACCIÓN AL NO HABER DEFRAUDADO TAN LOABLE ACCIÓN PATERNAL. UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 3

4 ÍNDICE: PÁGINA CAPITULO I Introducción 4 Justificación 5 Naturaleza, sentido y alcance del trabajo.6 Enunciación del tema...7 Explicación de la estructura del trabajo.8 CAPITULO II DESARROLLO DEL TEMA Planteamiento del tema.10 Marco contextual.11 Marco teórico Motores de combustión interna Estructura del motor Ciclo termodinámico Ciclo mecánico Sistemas auxiliares del motor Diesel Sistema de alimentación de combustible Sistema de arranque 59 UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 4

5 2.3.- Sistema de enfriamiento Sistema de admisión Sistema de escape Sistema de distribución Sistema de lubricación Sistema de lubricación del motor Cummins serie ISM Lubricantes y lubricación Sistemas de lubricación Sistema Centinel Diagrama de flujo del sistema de aceite lubricante..101 Análisis crítico de los diferentes enfoques..106 CAPITULO III Conclusión.108 Anexos 109 Bibliografía.122 UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 5

6 CAPITULO I INTRODUCCIÓN UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 6

7 INTRODUCCIÓN En la actualidad, los motores Diesel han tenido algunas mejoras, una de ellas ha sido el mejoramiento del sistema de lubricación ya que este sistema es muy importante para las piezas móviles del motor, porque sin una buena lubricación estas piezas sufrirían un desgaste excesivo, ralladuras o rupturas. Los lubricantes son sustancias sólidas, semisólidas ó líquidas de origen animal, vegetal, mineral o sintético, que pueden utilizarse para reducir el rozamiento entre piezas y mecanismos en movimiento. Como lubricantes sólidos podemos citar el grafito ó el bisulfuro de molibdeno. Se utilizan principalmente en aquellas condiciones en donde los lubricantes líquidos son incompatibles ó de difícil aplicación (trabajo a muy bajas presiones, altas temperaturas, piezas lubricadas de por vida, etc.). El ejemplo más común de lubricante líquido, son los aceites ampliamente utilizados en automoción y muchas aplicaciones industriales (turbinas, compresores, etc.) Los lubricantes se interponen entre las dos superficies en movimiento. De esta manera, forman una película separadora que evita el contacto directo entre ellas y el consiguiente desgaste. Es conveniente señalar que el lubricante no elimina totalmente el rozamiento, aunque sí lo disminuye notablemente. Esta disminución del rozamiento es la definición de lubricación. El rozamiento por contacto directo entre las superficies es sustituido por otro rozamiento interno mucho menor, entre las moléculas del lubricante. Este rozamiento interno es lo que llamamos viscosidad. Los lubricantes no solamente disminuyen el rozamiento entre los materiales, sino que también desempeñan otras importantes misiones para asegurar un correcto funcionamiento de la maquinaria, manteniéndola en estas condiciones durante mucho tiempo. Entre estas otras funciones, cabe destacar las siguientes: - Refrigerante - Eliminador de impurezas - Sellante - Anticorrosivo y antidesgaste - Transmisor de energía De manera invariable, el mejoramiento del sistema de lubricación de los motores Cummins serie ISM, llamado Centinel es un sistema de reemplazo continuo de aceite y extiende los intervalos de cambio del mismo, esto a su vez economiza el UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 7

8 mantenimiento de las piezas lubricadas por este y además de no hacer un gasto excesivo de aceite. JUSTIFICACIÓN El motor Diesel desempeña una función muy importante en los campos de la construcción, agricultura y el transporte, pero para que estas maquinas realicen el trabajo para lo cual fueron diseñadas se necesita que todos los sistemas auxiliares del motor estén en plenas condiciones. En la actualidad estos motores han sufrido cambios de mejora en cada unos de sus sistemas ya sea en el diseño de las piezas que lo conforman o para darle a la maquina una mejor eficiencia, uno de estos sistemas que se trata en el presente trabajo es el sistema de lubricación, la importancia de éste es que sin una buena lubricación el motor sufriría un desgaste excesivo, rupturas en sus piezas y un sobrecalentamiento por mencionar algunos; por lo que elevaría sus costos de mantenimiento. Los ingenieros de la compañía Cummins han realizado un nuevo sistema opcional de lubricación llamado Centinel para el motor Cummins serie ISM, este sistema hace que la lubricación sea controlada dentro de la máquina lo cual extiende el intervalo de cambio de aceite y una buena lubricación que a su vez mejora la eficiencia del motor. El sistema avanzado de manejo de aceite CENTINEL para motor lleva los intervalos de servicio extendidos a nuevas extensiones, 525,000 Millas (844,906 km). UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 8

9 NATURALEZA, SENTIDO Y ALCANCE DEL TRABAJO El sentido del presente trabajo es exponer los adelantos tecnológicos en la industria automotriz a fin de facilitar las actividades de los usuarios, ayuda a conocer el funcionamiento y operación de los sistemas auxiliares para obtener los mejores resultados en el uso de los motores Cummins serie ISM. Para lograr el desarrollo de este tema se consultaron diversas fuentes, las cuales fueron analizadas minuciosamente para extraer la información que proporcionara más elementos significativos, para que sea coherente y fácil de comprender. Con este trabajo se pretende llegar a que el lector tenga una mejor visión y conocimiento sobre los motores de combustión interna Diesel y entienda la importancia de una buena lubricación, a si como dar a conocer los adelantos tecnológicos como es en este caso el sistema de lubricación opcional Centinel. UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 9

10 ENUNCIACIÓN DEL TEMA En el contenido de este trabajo se analizara el ciclo termodinámico y mecánico así como se da a conocer las principales partes y su funcionamiento en el motor Diesel; más adelante se mencionaran los sistemas auxiliares para un motor convencional Diesel. Se adentrará más a fondo del sistema de lubricación y se hará mención de los lubricantes y la lubricación mencionando los tipos de lubricación y mostrando el diagrama de flujo del sistema de lubricación y del sistema de lubricación opcional Centinel. Dentro del los principales objetivos que se buscaron al elaborar el sistema Centinel sobresale la satisfacción de las necesidades de ahorro de aceite lubricante y el buen control y suministro de lubricación, la consecución de la funcionalidad para un buen desempeño del motor. UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 10

11 EXPLICACIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL TRABAJO En la investigación de este tema se desarrolla tres unidades y el contenido de ellos los cuales a continuación exponemos: l.0.- MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA DIESEL En este apartado hablaremos de las partes principales que conforman al motor de combustión interna Diesel; así, como también de su ciclo termodinámico y su ciclo mecánico SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR DIESEL En este apartado se explica la función de cada uno de los sistemas que componen al motor así como sus partes principales SISTEMA DE LUBRICACIÓN DEL MOTOR CUMMINS SERIE ISM En este punto se menciona la importancia de la lubricación en el motor Diesel; así como mencionar sus propiedades y la clasificación de los lubricantes y aditivos que utilizan. También se da a conocer los diferentes tipos de lubricación que existen en estos motores. Se hablará del sistema opcional Centinel a demás de dar a conocer su diagrama de flujo; por último se mostrar el diagrama de flujo del sistema de lubricación que tiene el motor diesel ISM. UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 11

12 CAPITULO II DESARROLLO DEL TEMA UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 12

13 PLANTAMIENTO DEL TEMA DE INVESTIGACIÓN En la presente tesina se muestra al motor Diesel, su historia, sus ciclos tanto termodinámico como mecánico y sus sistemas auxiliares dándole un mayor énfasis al sistema de lubricación en el cual se da a conocer el nuevo sistema opcional de lubricación llamado Centinel para los motores Cummins serie ISM. En la elaboración de este trabajo se requirió de una metodología, es decir un proceso durante el desarrollo del tema el cual es de vital importancia para alcanzar un fin u objetivo. El desarrollo de este trabajo se llevo a cabo mediante un proceso teórico. En el aspecto teórico se obtuvo información referente al tema de investigación, incluyéndose metodologías de investigación documentales. UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 13

14 MARCO CONTEXTUAL HISTORIA DEL MOTOR DIESEL Rudolf Diesel desarrolló la idea del motor diesel y obtuvo la patente alemana en Su logro era crear un motor con alta eficiencia. Los motores a gasolina fueron inventados en 1876 y, específicamente en esa época, no eran muy eficientes. Este tipo de motor de combustión interna (endotérmica) se encuentra en el grupo de los motores alternativos, constituyendo su principal diferencia el sistema de alimentación y la forma en que se realiza la combustión. Los elementos constitutivos del motor son muy similares a los de un motor de explosión aunque existen algunas diferencias constructivas muy específicas con el fin de dotar de mayor robustez todas aquellas partes del motor que soportan unas presiones de trabajo mucho más elevadas. Así pues, la principal característica de un motor Diesel es la que motivó su creación y desarrollo: la obtención de un mayor rendimiento al del motor de gasolina, empleando para ello un combustible más pesado y una relación volumétrica de compresión mucho más elevada (entre 8:1 y 10:1 para gasolina y 14:1 y 23:1 para los modernos Diesel). En el motor Diesel, estas compresiones las posibilita el hecho de aspirar y comprimir únicamente aire, en lugar de una mezcla, que estallaría antes de llegar al final de la fase de compresión. Fig. 1. Como ya se ha apuntado, en el interior del cilindro comprimimos pues solamente aire. La relación volumétrica al final de la fase de compresión ha hecho que la presión de este aire comprimido sea ahora de entre 30 a 50 kg/cm 2 y la temperatura haya rebasado los 600 C. En estas condiciones, debemos atender otra de las características del motor, o mejor dicho, del combustible que emplea, ya que el gas-oíl se inflama, se enciende espontáneamente, a una temperatura de 280 C. Si sumamos a todo lo anterior el hecho de contar con un sistema que nos introduzca a presión (inyección) el combustible a una elevada presión (de entre 100 y 250 kg/cm 2 ) en el seno de este aire comprimido, el combustible líquido penetrará en él en forma de chorro finamente pulverizado que se evaporará rápidamente al absorber calor de las elevadas temperaturas existentes en la cámara de combustión, se mezclará homogéneamente con el aire y combinándose con el oxígeno combustionará espontáneamente a medida que vaya entrando en el interior de la cámara de combustión. Se adivina ya desde aquí la necesidad de contar con un sistema capaz de crear las elevadas presiones de inyección, de dosificar y pulverizar el combustible y que este combustible esté exento de cualquier impureza que fuera susceptible de entorpecer el ajustado funcionamiento del sistema de inyección donde las tolerancias UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 14

15 son de hasta 40 veces menores que el diámetro de un cabello humano y donde para un motor de 4 cilindros la cadencia de inyección puede llegar a ser de hasta 150 veces por segundo. UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 15

16 FIG. 1 COMPARACIÓN DE ALIMENTACIÓN DEL MOTOR GASOLINA DIESEL UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 16

17 Hemos dicho ya que las diferencias constructivas son muy específicas, por lo que analizará las diferencias más notables, estableciéndolas entre ventajas e inconvenientes comparados con el motor de gasolina. DIFERENCIAS VENTAJAS Un motor a gasolina succiona una mezcla de gas y aire, los comprime y enciende la mezcla con una chispa. Un motor Diesel sólo succiona aire, lo comprime y entonces le inyecta combustible al aire comprimido. EL calor del aire comprimido enciende el combustible espontáneamente. Un motor Diesel utiliza mucha más compresión que un motor a gasolina. Un motor a gasolina comprime a un porcentaje de 8:1 a 10:1, mientras un motor diesel comprime a un porcentaje de 14:1 hasta 23:1. La alta compresión se traduce en mejor eficiencia. Los motores Diesel utilizan inyección de combustible directa, en la cual el combustible Diesel es inyectado directamente al cilindro. Los motores a gasolina generalmente utilizan carburación en la que el aire y el combustible son mezclados un tiempo antes de que entre al cilindro, o inyección de combustible de puerto en la que el combustible es inyectado a la válvula de succión (fuera del cilindro). Menor consumo de combustible (aprox. un 30% menos). Mayor rendimiento térmico, lo que se transforma en potencia útil (en tomo al 35%). Al ser constructivamente más robusto y algo más lento, se alarga la vida útil del motor. Resulta más rentable para largos recorridos y muchos kilómetros. INCONVENIENTES Por su construcción y mayor peso, necesita bastidores y suspensiones más resistentes. El motor y la complejidad de la inyección le dan precio más elevado. Algunas reparaciones resultan más costosas debido a la alta tecnología y a la especialización que requieren. Algunos motores presentan mayor rumorosidad y vibraciones. UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 17

18 IDENTIFICACIÓN DEL MOTOR Placa de Datos del Motor La placa de datos del motor muestra datos acerca de su motor. El Número de Serie del Motor y el CPL proporcionan información para ordenar partes y necesidades de servicio. Fig.2. La placa de datos del motor no debe cambiarse, a menos que sea aprobado por Cummins Engine Company, Inc. La placa de datos está colocada en el lado de bomba de combustible del motor, sobre la carcasa de balancines. Tenga disponible los siguientes datos del motor cuando se comunique con un Taller de Reparación Autorizado Cummins. La siguiente información de la placa de datos es obligatoria cuando se solicitan partes de servicio. 1. Número de serie del motor 2. CPL 3. Modelo 4. Rango de potencia y rpm. FIG. 2 IDENTIFICACIÓN DE LA PLACA DE DATOS DEL MOTOR UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 18

19 Nomenclatura del Motor Cummins La nomenclatura del motor Cummins proporciona los datos como se ilustra en la Fig.3. FIG. 3 NOMENCLATURA DEL MOTOR CUMMINS SERIE ISM SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTE Información General El uso de aceites lubricantes de calidad para motor, combinado con los intervalos apropiados de drenado de aceite y cambio de filtro, es un factor crítico para mantener el desempeño y durabilidad del motor. Cummins Engine Company, Inc. recomienda el uso de un aceite multigrado 15W-40 de alta calidad para motor de servicio pesado. La especificación CH-4 del Instituto Americano del Petróleo (API) se puede usar como una alternativa para CES Se pueden usar aceites que cumplan la especificación CG-4 de API, pero en un intervalo de drenado reducido según la tabla de Intervalos de Drenado de Aceite por Severidad de Servicio mi [km]. Los grados de aceite CC, CD, CE, o CF han sido obsoletos por API y no deberán usarse. Se pueden requerir intervalos de drenado acortados con aceites monogrado, determinado por monitoreo estrecho de la condición del aceite con muestreo programado de aceite. El uso de aceites de grado simple puede afectar el control de aceite del motor. Se recomiendan aceites sintéticos para motor, categoría III de API, para usarse en motores Cummins que operan en condiciones de temperatura ambiente consistentemente por debajo de 25 C [-13 F]. Por arriba de esta temperatura se recomienda usar lubricantes multigrados a base de petróleo. Los aceites sintéticos 0W-30 que cumplen con la categoría III de API pueden usarse en operaciones donde la temperatura ambiente nunca excede de 0 C [32 F]. Los aceites 0W-30 no ofrecen el mismo nivel de protección contra dilución de combustible, como lo hacen los aceites multigrados superiores. Se puede experimentar desgaste superior del cilindro cuando se usan aceites 0W-30 en situaciones de carga alta. UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 19

20 En la ilustración acompañante se muestran los símbolos de servicio de API. Fig. 4: 1. La mitad superior del símbolo muestra las categorías apropiadas de aceite. 2. La mitad inferior contiene palabras para describir características de conservación de la energía del aceite. 3. La sección central identifica el grado SAE de viscosidad del aceite. FIG. 4 SIMBOLOS DE SERVICIO DE API QUE LLEVA EL ACEITE La viscosidad del aceite deberá escogerse según las condiciones climáticas típicas experimentadas por el usuario. Fig.5. Se recomienda el uso de 15W-40 para la mejor durabilidad del motor en temperatura ambiente más alta. Para condiciones de temperatura fría, se puede usar viscosidad 10W-30 ó 5W-30 para arranque más fácil, flujo de aceite mejorado, y economía de combustible mejorada. UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 20

21 FIG. 5 VISCOCIDAD DEL ACEITE DEPENDIENDO DE LAS CONDICONES CLIMATICAS Aceites para Asentamiento de Motor Nuevo No se recomiendan aceites lubricantes especiales para asentamiento de motores Cummins nuevos o reconstruidos. En general, use el mismo aceite durante el asentamiento como el que se usa en operación normal. Aceites lubricantes sintéticos o parcialmente sintéticos para motor, sin embargo, no pueden usarse durante el asentamiento de un motor nuevo o reconstruido. Para asegurarse de que los anillos de pistón asienten apropiadamente, use un aceite lubricante de alta calidad para motor, a base de petróleo, durante el primer periodo de drenado de aceite del motor. UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 21

22 MARCO TEORICO 1.0 MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA DIESEL Los motores de combustión interna Diesel son maquinas diseñadas con el fin de generar energía mecánica, atreves de energía química, utilizando mecanismos asociados para generar el trabajo que se requiera, ya sea en vehículos, o para plantas generadoras de energía eléctrica. En los siguientes apartados se darán a conocer algunos de los principales componentes fijos y móviles del motor Diesel, así como también se mostraran los ciclos termodinámicos y mecánicos del motor de combustión interna. 1.1 ESTRUCTURA DEL MOTOR Dentro de los componentes comunes del motor Diesel los podemos clasificar en componentes fijos ó de soporte y componentes móviles ó dinámicos A COMPONENTES FIJOS Ó DE SOPORTE 1.1. A.1 BLOQUE DEL MOTOR Ó MONOBLOCK Es la estructura básica del motor, en el mismo van alojados los cilindros, cigüeñal, árbol de levas, etc. Todas las demás partes del motor se montan en él. Generalmente son de fundición de hierro o aluminio. Pueden llevar los cilindros en línea o en forma de V. Lleva una serie de aberturas o alojamientos donde se insertan los cilindros, varillas de empuje del mecanismo de válvulas, conductos del refrigerante, los ejes de levas, apoyos de los cojinetes de bancada y en la parte superior lleva unos taladros donde se sujeta el conjunto de culata. Véase la fig. 6 Fig. 6 BLOQUE DEL MOTOR O MONOBLOCK. UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 22

23 1.1. A.2 CABEZA DEL MOTOR Ó CULATA Es el elemento del motor que cierra los cilindros por la parte superior, pueden ser de fundición de hierro o aluminio. Sirve de soporte para otros elementos del motor como son: Válvulas, balancines, inyectores, etc. Lleva los orificios de los tornillos de apriete entre la culata y el bloque, además de los de entrada de aire por las válvulas de admisión, salida de gases por las válvulas de escape, entrada de combustible por los inyectores, paso de varillas de empujadores del árbol de balancines, pasos de agua entre el bloque y la culata para refrigerar, etc. Véase la fig.7. Entre la culata y el bloque del motor se monta una junta que queda prensada entre las dos a la que llamamos habitualmente junta de culata A.3 MÚLTIPLE DE ADMISIÓN FIG. 7 CABEZA DEL MOTOR O CULATA Es el elemento encargado de hacer llegar lo mejor posible el aire para los motores Diesel de inyección directa, al interior de los cilindros. Suele estar construido de aluminio ya que es un elemento que no está sometido a grandes temperaturas ya que los gases que entran son gases frescos. El número de orificios del colector dependerá del número de cilindros del motor, así pues si el motor tiene 4 cilindros, el colector tendrá cuatro orificios. Véase la fig.8. Fig.8 MÚLTIPLE DE ADMISIÓN UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 23

24 1.1. A.4 MÚLTIPLE DE ESCAPE Sirve de camino de salida de los gases quemados en la combustión hacia el exterior. Soportan grandes temperaturas por ello que se fabriquen de hierro fundido con estructura perlítica para darle una buena resistencia a las altas temperaturas. Véase la fig A. 5 CARTER Fig.9 MÚLTIPLE DE ESCAPE El cárter es la tapa inferior del motor, está constituido por cárter superior (es la parte inferior del bloque) y cárter inferior que va asegurado al superior también sirve como depósito de aceite. El cárter inferior está construido de hierro de fundición o aleación de aluminio. Verse la fig.10. Fig.10 CARTER UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 24

25 1.1. A. 6 TAPA DE BALANCINES Al igual que el cárter esta tapa sirve de cierre al motor por su parte superior. Construida de chapa embutida cuya misión es la de proteger a los elementos móviles. Unida a la culata por medio de unos tornillos que roscan en unos agujeros ciegos practicados en la culata y una junta de corcho que evita pérdidas de aceite. Véase la fig. 11. Fig.11 TAPA DE BALANCINES 1.1. B COMPONENTES MOVILES O DINÁMICOS 1.1. B.1 CIGÜEÑAL Es el componente mecánico que cambia el movimiento alternativo en movimiento rotativo. Esta montado en el bloque en los cojinetes principales los cuales están lubricados. El cigüeñal se puede considerar como una serie de pequeñas manivelas, una por cada pistón. El radio del cigüeñal determina la distancia que la biela y el pistón puede moverse. Véase la fig.12. Podemos distinguir las siguientes partes: Muñequillas de apoyo o de bancada. Muñequillas de bielas. Manivelas y contrapesos. Platos y engranajes de mando. Taladros de engrase. Fig.12 CIGUEÑAL UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 25

26 1.1. B. 2 ÁRBOL DE LEVAS Y ELEMENTOS DE MANDO El árbol de levas es el elemento encargado de vencer la fuerza que ejercen los muelles sobre las válvulas a través de los mecanismos de mando para poder abrirlas y cerrarlas en el momento adecuado. Al árbol de levas se le han mecanizado una serie de elementos excéntricos denominados levas, que son los encargados de mandar el empuje a través de los elementos de mando hacia las válvulas. Al igual que el cigüeñal posee una serie de apoyos, los cuales pueden ir alojados o bien en el bloque (árbol de levas en bloque), o bien en la culata (árbol de levas en cabeza o en culata), dependiendo del tipo de distribución que tenga el motor. Véase la fig.13. Fig.13 ÁRBOL DE LEVAS La apertura y cierre de las válvulas debe de estar perfectamente sincronizada con la posición de los pistones. Debido a esto el árbol de levas recibe el movimiento del cigüeñal el cual debe estar perfectamente sincronizado en su movimiento con el del árbol de levas. Cuando el árbol de levas se encuentra en el bloque, el accionamiento sobre las válvulas se realiza a través de unos elementos de mando constituidos por: 1.1. B.3 VARILLA EMPUJADORA Tiene la misión de transmitir el empuje de la leva hasta el balancín, salvando la distancia que hay entre ellos. Véase la fig.14. Fig.14 VARILLA EMPUJADORA UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 26

27 1.1. B.4 TAQUÉS Ó BUSOS Dependiendo del tipo de distribución, los taqués irán situados o bien en el bloque o en la culata. Véase la fig.15. Fig.15 TAQUES Ó BUSOS a) Taqués en bloque: Van situados entre la leva y la varilla empujadora. b) Taqués en culata: Se colocan cuando el árbol de levas va montado sobre la culata y el accionamiento sobre las válvulas es directo (no necesita varilla empujadora). Este tipo se coloca encima de la misma válvula. En la actualidad, en este tipo de montaje, se emplean taqués hidráulicos los cuales poseen la ventaja de mantener en todo momento las cotas de funcionamiento evitando de este modo realizar el llamado reglaje de taqués B.5 BALANCINES Es la palanca que transmite directa o indirectamente el movimiento de la leva a la válvula. Existen dos tipos de balancines. Véase la fig.16. Fig.16 BALANCINES UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 27

28 a) BALANCINES BASCULANTES: Empleados en motores que usan varillas empujadoras. Por un extremo recibe el empuje y por el otro lo transmite, basculando en la parte central. b) BALANCINES OSCILANTES: Este tipo de balancines se emplea en motores con árbol de levas en cabeza. A diferencia del anterior, en este caso, el movimiento lo recibe directamente el balancín en su zona central, basculando en un extremo y transmitiendo el movimiento en el otro. Los balancines poseen un mecanismo de regulación constituido por un espárrago roscado y una tuerca blocante, el cual sirve para que exista una pequeña holgura entre la válvula y el balancín. Esta cota es necesaria para que en condiciones de funcionamiento normales, al dilatar los materiales por el efecto térmico, no queden excesivamente juntas estas dos piezas y provoquen en estado de reposo de la válvula (cerrada) una ligera apertura de la misma. A este fenómeno se le denomina válvula pisada. Los balancines oscilan sobre un eje denominado eje de balancines el cual se encuentra situado en la culata. Posee una serie de orificios interiores que sirven para engrasar la zona de basculación del balancín B. 6 EJE DE BALANCINES Está hecho de aleación de acero, se encuentra situado encima de la culata del motor, suele ser hueco y cerrados en sus extremos. En él se encuentran situados los balancines que abren las válvulas de admisión y de escape, llevan una serie de orificios que coinciden con los rodamientos de los balancines. Véase la fig. 17. Fig.17 EJE DE BALANCINES UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 28

29 1.1. B. 6 PISTONES Y SUS PARTES Es el elemento móvil que se desplaza en el interior del cilindro el cual recibe directamente sobre él el impacto de la combustión de la mezcla. Se divide en dos partes fundamentales; lo que se denomina cabeza del pistón y la otra llamada falda del pistón. Son generalmente de aluminio. Véase la fig.18. Fig.18 PARTES DEL PISTÓN a) Cabeza del pistón: Es la parte superior del pistón que se encuentra en contacto directo con la cámara de combustión y que por lo tanto es la parte que se encuentra sometida a un mayor castigo mecánico, térmico y químico. En esta parte del pistón se encuentran mecanizadas unas ranuras las cuales sirven de alojamiento a los anillos del pistón. Véase la fig.19. Fig. 19 CABEZA DEL PISTÓN UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 29

30 b) Falda del pistón: Es la parte baja del pistón y la cual posee la misión de servir de guía en su movimiento alternativo. Es de dimensiones ligeramente mayores que las de la cabeza del pistón lo cual evita su cabeceo y por lo tanto un desgaste descompensado en el cilindro y en el pistón. Véase la fig. 20. Fig.20 FALDA DEL PISTÓN c) Perno del pistón: Sirve de unión entre el pistón y la biela. Véase la fig. 21. Fig. 21 PERNO DEL PISTÓN d) Anillos del pistón: Son piezas circulares metálicas, autotensadas, que se montan en las ranuras de los pistones para servir de cierre hermético móvil entre la cámara de combustión y el cárter del cigüeñal. Dicho cierre lo hacen entre las paredes de las camisas y los pistones, de forma que los conjuntos de pistón y biela conviertan la expansión de los gases de combustión en trabajo útil para hacer girar el cigüeñal. El pistón no toca las paredes de los cilindros. Este efecto de cierre debe darse en condiciones variables de velocidad y aceleración. Los anillos impiden que se produzca una pérdida excesiva de aceite al pasar a la cámara de combustión, a la vez que dejan en las paredes de la camisa una fina capa de aceite para lubricar. Véase la fig.22. Por tanto los segmentos realizan tres funciones: Cierran herméticamente la cámara de combustión. Sirven de control para la película de aceite existente en las paredes de la camisa. Contribuye a la disipación de calor, para que pase del pistón a la camisa. El número de segmentos por pistón varía según los motores pero oscilan entre 3 y 6: UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 30

31 Al primer grupo de segmentos se les denomina; segmentos de compresión y son los encargados de realizar un cierre hermético con la parte superior del cilindro. Al primero de estos segmentos se le denomina de fuego. Posteriormente tenemos los denominados segmentos de engrase, los cuales, como su propio nombre indica, sirven para engrasar las paredes del cilindro. Suelen tener unos orificios por los cuales circula el aceite y que comunican con el interior del pistón. Fig.22 ANILLOS DEL PISTÓN e) CAMISA DEL PISTÓN: Son los cilindros por cuyo interior circulan los pistones. Suelen ser de hierro fundido y tienen la superficie interior endurecida por inducción y pulida. Normalmente suelen ser intercambiables para poder reconstruir el motor colocando unas nuevas, aunque en algunos casos pueden venir mecanizadas directamente en el bloque en cuyo caso su reparación es más complicada. Véase la fig.23. Dentro de la utilización de camisas podremos distinguir dos tipos: CAMISAS SECAS: Este tipo de camisas se montan a presión en el interior del cilindro mecanizado en el bloque. Se encuentran en perfecto contacto con la pared del bloque, para que el calor interno pueda transmitirse al circuito de refrigeración. CAMISAS HÚMEDAS: El bloque en este caso es totalmente hueco y es la camisa postiza la que forma y cierra la cámara de agua del circuito de refrigeración, el cual queda en contacto directo con la camisa. Fig. 23 CAMISA DEL PISTÓN UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 31

32 f) BIELA: Las bielas son las que conectan el pistón y el cigüeñal, transmitiendo la fuerza de uno al otro. Tienen dos casquillos para poder girar libremente alrededor del cigüeñal y del bulón que las conecta al pistón. La biela debe absorber las fuerzas dinámicas necesarias para poner el pistón en movimiento y pararlo al principio y final de cada carrera. Así mismo la biela transmite la fuerza generada en la carrera de explosión al cigüeñal. Véase la fig.24. La biela se divide en; cabeza, cuerpo y pie: a) La cabeza es la parte de la biela que va acoplada a la muñequilla del cigüeñal. Esta unión se realiza a través de un elemento llamado sombrerete el cual va unido a la cabeza de la biela por medio de dos fijaciones roscadas. Entre medias se colocan unos casquillos antifricción los cuales sirven para evitar el desgaste prematuro entre las superficies en contacto. Estos elementos se denominan semicasquillos de biela o semi- cojinetes de biela. b) El cuerpo de la biela es la parte que une el pie con la cabeza y por lo tanto la que transmite el esfuerzo. Sometida a esfuerzos de flexión y compresión posee una sección transversal que varía de formas pero que suelen ser en forma de H la cual proporciona a la biela la suficiente resistencia mecánica para soportar tales esfuerzos. c) El pie de biela es la parte que une el bulón y que a su vez lo hace con el pistón. Fig. 24 PARTES DE LA BIELA UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 32

33 1.1. B. 7 CONJUNTO DE BANCADA Y LENGÜETAS DE LA BIELA Las bancadas van lubricadas a presión y llevan un orificio en su mitad superior, por el que se efectúa el suministro de aceite procedente de un conducto de lubricación del bloque. Lleva una ranura que sirve para repartir el aceite mejor y más rápidamente por la superficie de trabajo del cojinete. También llevan unas lengüetas ó cojinetes que encajan en las ranuras correspondientes del bloque las tapas de los cojinetes. Dichas lengüetas alinean las bancadas e impiden que se corran hacia adelante o hacia atrás por efectos de las fuerzas de empuje creadas. La mitad inferior correspondiente a la tapa es lisa. Además de los de bancada, todos los motores llevan un cojinete de empuje que evita el juego axial en los extremos del cigüeñal. Véanse las figs.25. (a) Y (b). (a) BANCADA DE BIELA (b) LENGÜENTAS Figs.25 UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 33

34 1.1. B. 8 CONJUNTO DE VÁLVULAS Son un conjunto de elementos que abren y cierran la entrada y salida de gases a la cámara de compresión. VÁLVULA Son el elemento principal de este conjunto. Situadas en el interior de la cámara de combustión son las encargadas de abrir y cerrar los orificios de entrada y salida de gases. Constituidas por una cabeza de válvula la cual hace el cierre hermético con el orificio de la culata. Suelen estar mecanizadas con un ángulo de inclinación para evitar fugas y permitir un mejor cierre. Esta parte de la válvula apoya en la culata sobre un elemento llamado asiento de válvula. Unida a la cabeza se encuentra el vástago o cuerpo de válvula cuya misión es la de servir de guía a la válvula en su desplazamiento. Al final del vástago posee unas hendiduras las cuales sirven para fijar el resto de elementos que van acoplados a la válvula. Véase la fig.26. En una válvula hay que distinguir las siguientes partes: Pie de válvula. Vástago. Cabeza. Fig.26 VÁLVULAS a) MUELLES DE LA VÁLVULA: Es el elemento encargado de mantener la válvula siempre cerrada. Este tipo de muelles se suelen fabricar con carga elástica de tensión gradual, es decir, que su constante de proporcionalidad varía a lo largo de su longitud; el objetivo de este tipo de construcción es el de evitar el rebote del propio muelle y por lo tanto de la válvula, debido al continuo movimiento alternativo. Otra forma de evitar este efecto es colocando dos muelles con distinto sentido de arrollamiento en la espira del muelle. b) ELEMENTOS DE FIJACIÓN: Con objeto de mantener el muelle unido a la válvula se emplean unos elementos de fijación como las cazoletas y los semiconos. Estos elementos quedan fijados a la válvula gracias a la propia presión que realiza el muelle sobre ellos. UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 34

35 c) GUÍA DE VÁLVULA: Es el elemento sobre el cual se desliza el cuerpo de la válvula y el cual se encuentra fijo en la culata. Su misión, como su propio nombre indica, es la de guiar y hacer más suave el movimiento de la válvula B. 9 VOLANTE DE INERCIA Esto es una placa redonda hecha de hierro fundido la cual es montada en la parte posterior del cigüeñal. El cigüeñal recibe la fuerza rotacional desde la carrera de combustión solamente, mientras que en las otras carreras, éste pierde fuerza rotacional. Como resultado, desuniformidad en la fuerza rotacional es generada. El volante del motor funciona para apaciguar ésta desuniformidad por energía inercial. Véase la fig. 27. Fig.27 VOLANTE DE INERCIA 1.1. B. 9 ENGRANES DE DISTRIBUCIÓN Conduce los accesorios y mantienen la rotación del cigüeñal, árbol de levas, eje de leva de la bomba de inyección ejes compensadores en la relación correcta de desmultiplicación. El engranaje del cigüeñal es el engranaje motriz para todos los demás que componen el tren de distribución, por lo que deben de estar sincronizados entre sí, de forma que coincidan las marcas que llevan cada uno de ellos. Véase la fig. 28. Fig.28 ENGRANES DE DISTRIBUCIÓN UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 35

36 1.2 CICLO TERMODINÁMICO LA COMBUSTIÓN En este apartado analizaremos la forma en que se realiza la combustión en los motores Diesel así como su clasificación. Ante todo hacer notar que, teóricamente, en el ciclo Otto la combustión se realiza a volumen constante y que en el Diesel, dicha combustión se realiza a presión constante. A la fusión de ambos ciclos se le llama ciclo mixto, es decir aquel en que la combustión se realiza a volumen y presión constante y es el que utilizan los modernos motores Diesel. Fig. 29. Fig.29 CICLOS TERMODINÁMCOS A VOLUMEN Y PRESIÓN CONSTANTE Y MIXTO UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 36

37 1.2.2 CICLO DIESEL Para el ciclo Diesel se tienen en cuenta algunas variables diferentes, entre ellas el motor funciona por compresión, el fluido operante al inicio es solo aire, existe una inyección de combustible que produce la ignición bajo ciertas condiciones de temperatura y presión, no hay bujía que genere chispa, pero el proceso es similar con las carreras del pistón: admisión, compresión, explosión y escape; detallado así: Véanse las figs. 30 a) y b). (0-1) Carrera de aspiración: Se abre la válvula de aspiración, gira el cigüeñal, el pistón se desplaza hacia el punto muerto inferior (PMI) y permite la entrada de aire dentro del cilindro. (1-2) Carrera de compresión: Idealmente el proceso es isentrópico (entropía constante). Se cierra la válvula de aspiración, gira el cigüeñal, el pistón se desplaza hacia el punto muerto superior (PMS) y comprime el aire contenido dentro del cilindro. (2-3) Calentamiento instantáneo de la sustancia a presión constante: Las válvulas se mantienen cerradas y el pistón se encuentra en el PMS dentro del cilindro. En este instante entra el combustible pulverizado y se mezcla con el aire generando múltiples explosiones las cuales encienden todo el combustible. Se mantiene la presión pero el volumen aumenta (aire + combustible). (3-4) Carrera de expansión; idealmente el proceso es isentrópico. (Igual ciclo Otto): Al inflamarse la mezcla se produce una transformación y liberación de la energía química contenida en la misma que hace que el pistón descienda rápidamente hacia el PMI completando el giro del cigüeñal. (4-1) Rechazo o expulsión instantánea del calor a volumen constante. (Igual ciclo Otto): Se mantiene constante el volumen pero existe una transferencia de calor inmediatamente a través de las paredes desde adentro de la cámara de combustión hacia fuera de la misma. (1-0) Carrera de expulsión. (Igual ciclo Otto): Se abre la válvula de escape rechazando los gases producidos en la combustión, además se cede el calor a la atmósfera. El pistón sube de nuevo hacia el PMS y se repite de nuevo el ciclo. UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 37

38 a) b) Fig. 30 a) DIAGRAMAS (T-S) Y b) (P-V) DEL CICLO DIESEL TEÓRICO CICLO DIESEL REAL El ciclo Diesel real es el que se aproxima al funcionamiento de los motores en condiciones reales. La gráfica muestra el del ciclo para un motor Diesel que trabaja en condiciones reales. Véase la fig.31 Fig. 31 DIAGRAMA REAL DEL CICLO DIESEL (P-V) UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 38

39 1.3 CICLO MECÁNICO Desde un punto de vista mecánico, el ciclo del motor Diesel de cuatro tiempos consta de las siguientes fases: Véase la fig Admisión: con el pistón posicionado en el PMS (punto muerto superior) comienza la carrera descendente y al mismo tiempo se abre la válvula de admisión para llenar de aire limpio aspirado o forzado por un turbocompresor el cilindro, terminando este ciclo cuando el pistón llega al (PMI) y la válvula de admisión se cierra nuevamente. 2. Compresión: el pistón está en el punto muerto inferior (PMI) y empieza su carrera de ascenso, comprimiendo el aire contenido en el cilindro y logrando de esa forma un núcleo de aire caliente en la cámara de combustión por el efecto adiabático. 3. Trabajo: cuando el pistón está a punto de llegar al punto muerto superior (PMS) se inicia la inyección de combustible a alta presión. En este momento se mezclan las partículas de gasóleo pulverizado con el núcleo de aire caliente y se produce el encendido y la consiguiente expansión de gases por la combustión del gasóleo, moviendo el pistón desde el PMS hacia el PMI y generando trabajo. 4. Escape: concluida la fase de trabajo y habiendo llegado el pistón al (PMI), se abre la válvula de escape al mismo tiempo que el pistón empieza su carrera hacia el PMS y elimina hacia el conducto de escape los gases producidos por la combustión en el cilindro. De esta forma podemos ver que el ciclo diesel está conformado por cuatro tiempos, por lo que, cuando entra el combustible, este explota por la alta presión y se va quemando en el trayecto. Fig.33 Fig. 32 CICLO MECÁNICO DEL MOTOR DIESEL UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 39

40 CICLO MECÁNICO FIG.33 CICLO MECÁNICO DE UN MOTOR DIESEL UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 40

41 2.0 SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR DIESEL Los sistemas auxiliares de un motor Diesel tienen una gran importancia ya que sin ellos el motor no realizaría su cometido, por ejemplo sin el sistema de alimentación de combustible, que es el que suministra el Diesel a la cámara de combustión por medio de la bomba de inyección, el riel de inyectores y los mismos inyectores, por nombrar algunos, simplemente no tendría la forma de realizar la combustión y a su vez no lograría el propósito para el que está hecho. Así mismo todos los sistemas del motor diesel tienen una importancia específica para el buen funcionamiento de este, así que a continuación se darán a conocer algunos de los sistemas más importantes del motor. 2.1 SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE La alimentación en estos motores se realiza introduciendo el aire en el interior del cilindro, perfectamente filtrado y una vez comprimido introducimos a gran presión el combustible (en este caso gas-oíl), mezclándose ambos en la cámara de combustión. El aire se comprime a gran presión (de 36 a 45 kg.) en el interior de la cámara de combustión, de este modo alcanza la temperatura adecuada para la inflamación del combustible (llegando hasta los 600ºC), siendo introducido en la cámara de combustión a gran presión (de 150 a 300 atmósfera (kg/cm2)). Este inyector está debidamente regulado para que la cantidad de combustible y el momento en que debe ser inyectado sean precisos, obteniendo una mezcla perfecta y por consiguiente un buen funcionamiento del motor. Dentro de este sistema de alimentación existen una serie de elementos que hacen posible todo lo anteriormente citado: bomba inyectora, filtros, tuberías, depósito, inyectores, cable de acelerador, etc. Analizaremos aquí el sistema que posibilitara que la combustión se realice del modo más favorable, considerando el máximo rendimiento del motor; es decir, que los gases no quemados sean los mínimos a la salida del motor. El combustible debe inyectarse en la cámara de combustión, en las condiciones propicias y en cantidades perfectamente dosificadas. De todo ello se encarga el sistema de alimentación. (Fig. 34). UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 41

42 DIAGRAMA DE FLUJO DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE Fig. 34 DIAGRAMA DE FLUJO DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 42

43 Para garantizar un óptimo rendimiento en el motor Diesel, ha de cumplirse que: - Cada cilindro reciba, en su momento del ciclo y atendiendo a las condiciones de régimen y carga del motor, la cantidad precisa de combustible. - Que la pulverización, la presión y la penetración del combustible con la uniformidad de éste en el interior de la cámara sea tal que halle el aire necesario para su perfecta combustión. Distinguiremos dos partes que posibilitarán la consecución de los objetivos que persigue el sistema de alimentación. 1.- Circuito de baja presión: - Depósito. - Bomba de alimentación. - Filtro. 2.- Circuito de alta presión: - Bomba inyectora. - Inyectores CIRCUITO DE BAJA PRESIÓN A EL DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE Es un recipiente de chapa o de plástico. Tiene un tubo que se comunica con el exterior para el llenado del mismo, lleva un tapón de cierre para evitar que el gas-oíl se derrame. Este tapón tiene una salida al exterior para facilitar la salida del aire y así no crear un vacío interno. El depósito lleva un tubo pequeño cogido por un taladro por donde sale el combustible y que se conecta en la bomba de combustible. En su interior lleva un filtro de combustible para separar los pequeños residuos o impurezas que pueda tener el líquido y también lleva un indicador de combustible que actúa dentro del depósito como si fuera la bolla de una cisterna B TUBERÍAS Son rígidas, de latón o cobre, con una forma interior debidamente estudiado por el fabricante. No deben estar próximas a los tubos o conductos de escape ya que el combustible no debe calentarse demasiado, pues se formarían pequeñas bolsas de gas-oíl evaporado que actuarían como si la bomba o los inyectores no estuvieran desaireados. Deben ir sujetas para que no vibren y así evitar que puedan agrietarse o romperse. UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 43

44 Para proteger la bomba de las impurezas que contiene el gas-oíl, es necesario que el tubo que va del depósito a la bomba de alimentación esté ligeramente inclinado hacia el depósito. Hay que evitar cualquier inclinación hacia la bomba. Los tubos de baja presión llevan un diámetro de 8x10 ó de 12x14 y pueden combarse en frío. Las conexiones se hacen por bicono C LA BOMBA DE ALIMENTACIÓN En los vehículos modernos, el depósito de combustible está situado en un plano inferior al de la bomba de inyección, hecho que hace necesario disponer de un elemento capaz de aspirar el combustible y llevado hasta la bomba a una determinada presión (entre 1 y 2 kg/cm 2 ) y un caudal suficiente para cualquier condición de trabajo del motor. Habitualmente, sobre la propia bomba de alimentación, se monta una bomba manual de cebado, usada tanto para llenar el circuito de combustible (en el caso de cambio de filtros o de haberse quedado sin combustible) como para purgar las posibles incursiones de aire en el circuito de alimentación (hecho que perturbaría el funcionamiento de la bomba de inyección llegando a imposibilitar la puesta en marcha del motor). Desde este elemento y hasta la llegada del combustible a la bomba de inyección, se montan en el circuito, normalmente en el dispositivo de filtrado, otros elementos (depende del sistema de inyección utilizado) como puedan ser: - Válvula de retención. Para asegurar en todo momento el suministro a presión a la bomba de inyección. - Válvula de descarga. Que permitirá limitar la presión de entrada de combustible a la bomba de inyección y reconducir el combustible sobrante al depósito ya que al ser la bomba de alimentación un elemento de accionamiento mecánico, solo atiende al régimen de giro del motor y no a las demandas de combustible y en ciertas condiciones suministraría un exceso de caudal. - Válvula de rebose. A través de la cual son devueltas al depósito las posibles burbujas de aire o de vapores que pueda contener el combustible, consiguiéndose así un autopurgado permanente del sistema. - Decantadores de agua. Son elementos que eliminan parte del agua contenida en el combustible y que estropearía rápidamente los delicados y precisos elementos de inyección además de alterar la combustión en caso de llegar a ser inyectada. En los motores Diesel, se utilizan básicamente tres tipos de bomba de alimentación: - Las bombas de membrana (similares a las de gasolina) (fig.35). - La bomba aspirante - impelente de pistón (fig.36). UV. FIME. REGIÓN POZA RICA TUXPAN Página 44