RMS3301-L12M VERIFICACIÓN DEL CIGÜEÑAL Y METALES AXIALES

Transcripción

1 RMS3301-L12M VERIFICACIÓN DEL CIGÜEÑAL Y METALES AXIALES CARRERA: ING. DE EJECUCIÓN EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ Y AUTOTRÓNICA TÉCNICO EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ Y AUTOTRÓNICA ASIGNATURA: RMS3301 REPARACIÓN DE MOTORES SEMESTRE: IV PROFESOR: AXEL HERRERA. Introducción Los metales axiales están sometidos un esfuerzo constante en el funcionamiento del motor, por lo que su buen estado ayudara al cigüeñal a estar alineado correctamente en el motor y evitar desgastes o deformaciones fuera de rango. El cigüeñal esta expuesto a flexión ya sea por su propio peso y además por el aporte calórico en la carrera de trabajo. Deberá solicitar las herramientas necesarias para la actividad en el pañol, el alumno deberá utilizar los motores asignados por el profesor para realizar la actividad. Deberá leer cuidadosamente las instrucciones de este manual para evitar accidentes. Cada vez que vea este símbolo llame al profesor para que le entregue instrucciones y aclare dudas. Sigas las instrucciones de esta guía para evitar accidentes y lograr los objetivos planteados. Objetivos En esta actividad se realizara la verificación del cigüeñal y metales axiales, siguiendo el procedimiento lógico y adecuado para este trabajo. El objetivo es aprender la secuencia de trabajo para verificar el cigüeñal y metales axiales para poder entregar un diagnostico preciso y con esto un optimo funcionamiento del motor. Duración 135 minutos Prerrequisitos El alumno debe haber realizado la guía de ARS4201-L06M

2 Bibliografía previa Motores Capítulo 6 Autor José Miguel Alonso, Tema Verificación de cigüeñal Pagina 151 a la 155 Marco teórico Cigüeñal Disposición de las manivelas en función del diseño del motor y del número de cilindros: Equilibrado estático y dinámico: El progreso tecnológico y constructivo: Inconvenientes y consejos para prevenirlos. El cigüeñal forma parte del mecanismo biela manivela, es decir de la serie de órganos que con su movimiento transforman la energía desarrollada por la combustión en energía mecánica. El cigüeñal recoge y transmite al cambio la potencia desarrollada por cada uno de los cilindros. Por consiguiente, es una de las piezas más importantes del motor. En los motores rotativos (eléctricos o de turbina), el árbol motor tiene simplemente forma cilíndrica, con estriados para su ajuste con el rotor (inducido eléctrico o rodete de la turbina) y engranajes o poleas para transmitir el movimiento. En los motores de pistón rotativo (tipo Wankel) el cigüeñal lleva simplemente una excéntrica circular por cada pistón. Sin embargo, en los motores alternativos tradicionales tiene una forma más complicada (puesto que hay manivelas), determinada por la necesidad de transformar el movimiento alternativo en movimiento giratorio: precisamente dada su forma, se le denomina árbol de manivelas o árbol de codos, además de cigüeñal. En los primeros tiempos, el motor típico de combustión interna era monocilíndrico, y el cigüeñal, al tener una sola manivela, era completamente semejante al antiguo berbiquí de carpintero, denominado en francés «vilebrequin». El término vilebrequin es aún hoy día el apelativo francés correspondiente al español cigüeñal. Los ingleses lo llaman «crankshaft», que significa árbol - manivela.

3 Cada manivela está formada por dos brazos llamados brazos de, manivela y por la muñequilla de manivela o muñequilla de biela, que gira sobre el cojinete de la cabeza de biela. Las muñequillas del eje de rotación del cigüeñal se denominan muñequillas de bancada. En los motores con los cilindros en línea el cigüeñal está formado por tantas manivelas como cilindros. En los motores con los cilindros opuestos el número de manivelas puede ser el mismo que el de cilindros o sólo la mitad. En los motores en V, generalmente el número de manivelas es la mitad del de cilindros. El número de muñequillas de bancada puede variar bastante. Por ejemplo, en un motor de 4 cilindros puede emplearse un cigüeñal que tenga únicamente dos muñequillas de bancada, o bien tres, cuatro o cinco. La elección depende de razones técnicas y económicas. La solución más económica es un cigüeñal con sólo dos apoyos en los extremos, pero en este caso no puede pretenderse alcanzar potencias elevadas a altos regímenes' De hecho, para evitar las flexiones y las consiguiente vibraciones del cigüeñal, es necesario que las muñequillas de manivela tengan el mayor diámetro posible y los brazos de manivela una sección considerable. El cigüeñal y las cabezas de biela son pesados y, por tanto, las masas en rotación originan fuerzas considerables y el motor no puede girar a regímenes muy elevados. Las oscilaciones Electoras del cigüeñal son también la causa de ruidos originados por el golpeteo sobre los cojinetes de bancada. Por estos motivos, en los motores de 4 cilindros, la solución del cigüeñal con 2 muñequillas de bancada no se emplea actualmente. Muchos motores de 4 cilindros tienen 3 muñequillas de bancada, pero en los motores más modernos y, principalmente, en los de mayor cilindrada se prefiere la solución con 5 muñequillas de bancada, que es la más costosa, pero permite alcanzar potencias específicas elevadas y, al mismo tiempo, mayor ligereza del motor. Por esta misma razón, generalmente, los motores de 6 cilindros en línea tienen 7 muñequillas de bancada, los motores de 6 cilindros en V poseen 4 muñequillas de bancada y los de 8 en V, 5 muñequillas de bancada. El cigüeñal lleva en el extremo destinado a transmitir la potencia, una brida para la fijación del volante; éste a su vez, soportará el embrague. El otro extremo está conformado para hacer solidarios con él el engranaje de mando de la distribución y las poleas para el accionamiento por correa de los órganos auxiliares: bomba de agua, generador eléctrico, ventilador, etc. La forma de las manivelas varía y depende del número de cilindros, el número de apoyos de bancada, del sistema de fabricación y sobre todo de si existen o no contrapesos.

4 Generalmente, los cigüeñales de los motores para automóviles están apoyados sobre cojinetes de fricción y constituidos por una sola pieza. Los cojinetes de bolas o rodillos se emplean únicamente en los motores de motocicletas y a veces en motores para vehículos industriales. En este caso los cigüeñales están compuestos por varias piezas. En los motores para motocicletas las muñequillas y las manivelas se construyen separadamente y se unen después del montaje de los cojinetes. En los motores con varios cilindros y para regular el par motor, que en cada cilindro varía durante el cielo pasando por s u valor máximo cada 2 vueltas (motor de 4 tiempos), y para hacer más uniforme el movimiento del cigüeñal, se actúa de manera que las combustiones en los diferentes cilindros se sucedan con intervalos iguales. Con este fin se colocan las manivelas de tal manera que las correspondientes a dos cielos consecutivos se encuentran desfasadas con un ángulo igual a: 180 h/i, donde h es el número de tiempos e i el número de cilindros. Esto sirve para motores con los cilindros en línea y para motores con los cilindros en V cuando el ángulo de la V es igual al calculado en la fórmula indicada anteriormente. No obstante, existen otros motores principalmente los de 2 cilindros en V, donde las diferentes fases no son equidistantes entre sí, dando lugar a un funcionamiento arrítmico con dos explosiones próximas. Aumentando el número de cilindros y, por consiguiente, el número de manivelas, se reduce el grado de irregularidad del par motor. Por grado de irregularidad se entiende la relación entre el valor máximo y el valor medio del par motor. Equilibrado. El equilibrado se consigue por medio de contrapesos aplicados, a las manivelas para obtener, cuando sea necesario, el equilibrado estático y el dinámico del cigüeñal en todo su conjunto y, muchas veces, de cada una de las manivelas. Sirve además para reducir el efecto de algunas de las fuerzas debidas a las masas en movimiento alternativo. Los objetivos del equilibrado son esencialmente dos: Reducir las vibraciones del motor causadas por las fuerzas y momentos generados por la presión de los gases en los cilindros y por las piezas en movimiento alternativo y giratorio (pistones, bielas, y cigüeñal). Reducir las cargas sobre los cojinetes de bancada.

5 Actividades a realizar Actividad 1.1: Verificación del cigüeñal y metales axiales Equipos requeridos

6 Número de alumnos sugerido por equipo Se recomienda realizar la actividad con 2 alumnos Instrumentos requeridos Micrómetro exterior

7 Reloj Comparador Reloj Comparador Contra puntas de medición

8 Herramientas requeridas Manual del motor Llave de torque Aceitera Caja de dados Juego de llaves punta corona Descripción y procedimiento 1. Seleccionar el motor para trabajar. Fig. 1 Fig. 2

9 2. Retire el carter del motor. Fig. 3 Fig. 4 CARTER

10 3. Suelte las tapas de biela para poder liberar el cigüeñal. 4. Saque las tapas de bancada del cigüeñal. Fig. 5 Tapa de biela Fig. 6 Tapas de bancada

11 5. Suelte la correa de distribución del cigüeñal utilizando el mismo proceso de la guía ARS4201-L06M Fig. 7 Polea cigüeñal con correa 6. Saque el cigüeñal y móntelo en las contra puntas de medición. Fig. 8 Cigüeñal montado en contrapuntas de medición

12 7. Con el reloj comparador verifique excentricidad de cada una de las bancadas y anote los valores encontrados y compárelos con el manual de servicio. obtener las medidas) (explicación de la utilización del reloj para Fig. 9 Verificación de las excentricidad de as bancadas. Tabla de medidas de la excentridad de las bancadas

13 8. Con el micrómetro realice as mediciones en cada uno de los puños de biela y anote los valores obtenidos y compárelos con el manual de servicio. Fig. 10 Verificación puños de biela 9. Verifique los metales axiales existentes en el motor y verifique su espesor con un micrómetro y compárelos con el manual de servicio. Fig. 11 Metales axiales

14 10. Monte el cigüeñal en el motor y coloque las tapas de bancadas con el torque especificado en el manual sin poner las bielas y verifique su juego axial colocando un destornillador entre una tapa de bancada y el cigüeñal y realice un movimiento de lado a lado. Además monte un reloj comparador en el lado del volante y compruebe el huelgo axial. Anote el valor obtenido y compárelo con el manual de servicio. (explicación de las causas del aumento del juego axial.) Fig.12 Verificación juego axial cigüeñal y reloj comparador Tabla de medidas juego axial cigüeñal 11. Vuelva a soltar el cigüeñal y ahora monte los pistones con las bielas y termine el armado del motor. 12. Una vez terminada la guía guarde las herramientas y deje el lugar de trabajo limpio y ordenado.

15 Guía de autoevaluación para el alumno Conteste la siguientes preguntas y. Luego realice una evaluación a su compañero. Como es posible disminuir el juego axial del cigüeñal? Por que debe tener un juego axial el cigüeñal? A que esfuerzo esta sometido el cigüeñal? Cuando se encuentra una raya en el puño del cigüeñal o el de biela siempre hay que rectificarla?

16 Pauta de evaluación de la guía Rut Alumno Nota Fecha Asignatura REPARACIÓN DE MOTORES Sigla RMS 3301 Sección Nº Actividad L12M Nombre VERIFICACIÓN DEL CIGÜEÑAL Y METALES AXIALES Descripción S/Herramientas 10% 60% Habilidades % Descripción Selecciona la herramienta adecuada para el trabajo a realizar. Usa correctamente las herramientas U/Herramientas 20% Usa correctamente la herramientas P/ Desarme 15% P/Armado 15% Primer intento: 7 Segundo intento: 4 Diagnóstico 30% U/ Información 10% - Logrado 40% Diagnostico e Información N1: Tercer intento: Utiliza un procedimiento adecuado y cuidadoso al desarmar componentes Utiliza un procedimiento adecuado y cuidadoso al armar componentes. 1 Descripción Realiza un correcto diagnóstico en base a las mediciones obtenidas. Utiliza la información de la guía y/o manual del fabricante para realizar la actividad. Actitudes : Descuento (si se aplica) en cada item - Máximo 30% - No Logrado Orden 0.5 Limpieza 0.5 Cuidado 1.0 Seguridad 1.0 Autocontrol 0.5 El alumno debe Firma Alumno Descuento Repetir la experiencia Descripción Mantiene su espacio de trabajo ordenado mientras realiza la experiencia y se comporta en forma ordena mientras realiza las actividades Mantiene su espacio de trabajo limpio mientras realiza la experiencia y se preocupa de que quede limpio al finalizar la actividad Realiza la experiencia cuidando no producir daños físicos a los componentes, compañeros y a sí mismo. Observa las normas y ocupa los implementos de seguridad al trabajar Se mantiene controlado a pesar de los intentos fallidos y ante la presión del tiempo para realizar las actividades Pasar a la experiencia siguiente