Sonidos de motores.

Sistemas de lubricación

Sistemas de lubricación from gonguibri

Inyector Diesel piezo electrico

Los inyectores piezoeléctricos son particularmente indicados para los equipos de inyección common-rail y también para los motores que traen una bomba inyectora por cilindro, donde la presión máxima de inyección llega a los 2.000 bar. El efecto piezoelectrico es conocido desde hace mas de un siglo. Su funcionamiento responde a un fenómeno presentado por determinados cristales, como el cuarzo, que al ser sometidos a tensiones mecánicas adquieren una polarización eléctrica en su masa, apareciendo una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie. Este fenómeno también se presenta a la inversa y es el utilizado en los inyectores de combustible: se deforman bajo la acción de fuerzas internas por acción de un campo eléctrico . El efecto piezoelectrico es normalmente reversible: al dejar de someter los cristales a un voltaje exterior o un campo eléctrico, recuperan su forma.
Los motores actuales ciclo diesel traen en su gran mayoría inyección directa. Solo se producen unos pocos motores nuevos con inyección indirecta. El sistema de inyección es, en la mayoría de los casos, por conducto común(common-rail), aunque también hay sistemas que trabajan según el esquema inyector-bomba y con unidades de bomba inyectora individuales. A todos los sistemas se los puede dotar de inyectores piezoelectricos, que básicamente están dotados por las siguientes piezas y elementos: conexiones para la entrada de combustible y para su retorno al tanque; modulo del actuador piezoelectrico elaborado en cerámica especial del tipo multicapas; amplificador hidráulico; embolo con válvula de actuación; y tobera de inyección de orificios múltiples y aguja dosificadora, con su resorte; conexiones eléctricas para la computadora de mando del motor; conductos internos. Todo esta contenido en un elemento compacto de bajo peso y que no ofrece la posibilidad de ser desarmado (tobera integrada).
Cuando llega el impulso eléctrico desde la computadora de gestión motriz, el modulo piezoceramico y multilaminado comienza vibrar rápidamente y su estructura se deforma de manera imperceptible pero real, de modo tal que actúa sobre los elementos internos del inyector (amplificador hidráulico) para abrir la válvula de la tobera y permitir que se produzca el chorro de combustible. El actuador piezoelectrico es mas rápido que los electro-inyectores empleados hasta ahora y responde al impulso electro eléctrico en 10 milisegundos, la mitad del tiempo al compararlo con los electromagneticos.

Compresor volumétrico

Es un sistema de sobrealimentación que consiste en un compresor mecánico, que va conectado al cigüeñal a través de un sistema de arrastre mecánico, y gira al mismo tiempo que este.

Una de las ventajas de este tipo de compresor es que trabaja ya desde bajas revoluciones del motor. La principal desventaja es que resta par en un principio para funcionar, aunque cuando sube el régimen de vueltas la devuelve con creces.

compresor mecánico en un Bentley de competición (1929)

También el problema que tiene es que los rozamientos son muy grandes y cuando suben las rpm, los rozamientos son mayores, por lo tanto a mayores rpm mayor pérdida de potencia, con lo cual el máximo rendimiento lo da a regímenes medios.

Este sistema fue el primero utilizado en lo automóviles de gama alta y de competición ya desde los años 20 . No es el más utilizado, pero aún hay empresas del sector automovilístico que lo utilizan. Mercedes-Benz en algunos de sus motores incorpora un compresor rotativo denominado "Kompressor".

Compresor mecánico de un "dragster"

Volkswagen utilizó hasta 1992 compresores voluméticos helicoidales "G60" en los modelos Golf y Corrado y G40 en el Polo.

Curvas características

La curva de par y la curva de potencia son esas gráficas tan habituales en las revistas de motor, muy interesantes si las sabemos interpretar. Antes de nada, es importante saber qué es el par motor

Curva de potencia

Es la representación de la potencia que entrega el motor según las revoluciones por minuto. La potencia en cada momento es el resultado de la multiplicación del par motor y el régimen de revoluciones. Aunque la curva de par se mantenga o varíe, cuanto más altas sean las rpm, la potencia aumenta; es por eso por lo que la potencia máxima se alcanza mucho más tarde que el par máximo.

Vemos en esta gráfica una comparativa de la potencia que desarrolla un motor diesel y uno de gasolina.

Curva de par

Es una grafica en la que están representadas, de forma escalonada, las revoluciones por minuto de motor y el par que rinde durante todo su régimen. En los motores de combustión, la curva de par empieza siendo ascendente hasta llegar a las rpm donde el motor rinde el par máximo. A partir de ese momento, el par comienza a disminuir progresivamente.

La curva de potencia y de par, en realidad, reflejan lo mismo: la capacidad de entregar potencia de un motor en toda su gama de revoluciones. Ponemos como ejemplo una gráfica donde se compara la potencia y el par de un motor.

Cigüeñal

Un cigüeñal o  es un eje acodado, con codos y contrapesos presente en ciertas máquinas que, aplicando el principio del mecanismo de biela manivela, transforma el movimiento rectilíneo alternativo en circular uniforme y viceversa. En los motores de automóviles el extremo de la biela opuesta al bulón del pistón (cabeza de biela) conecta con la muñequilla, la cual junto con la fuerza ejercida por el pistón sobre el otro extremo (pie de biela) genera el par motor instantáneo. El cigueñal va sujeto en los apoyos, siendo el eje que une los apoyos el eje del motor.

Normalmente se fabrican de aleaciones capaces de soportar los esfuerzos a los que se ven sometidos y pueden tener perforaciones y conductos para el paso de lubricante. Hay diferentes tipos de cigüeñales; Los hay que tienen un apoyo cada dos muñequillas y los hay con un apoyo entre cada muñequilla.
Por ejemplo para el motor de automóvil más usual, el de cuatro cilindros en línea, los hay de tres apoyos, (hoy ya en desuso) y de cinco apoyos, que actualmente es el más común.
En otras disposiciones como motores en V o bien horizontales opuestos (boxer) puede variar esta regla, dependiendo del número de cilindros que tenga el motor. El cigüeñal es también el eje del motor con el funcionamiento del pistón.gradualmente se usan en los automoviles

La biela.

Biela

 

Se denomina biela a un elemento mecánico que sometido a esfuerzos de tracción o compresión, transmite el movimiento articulando a otras partes de la máquina. En un motor de combustión interna conectan el pistón al cigüeñal.
Actualmente las bielas son un elemento básico en los motores de combustión interna y en los compresores alternativos. Se diseñan con una forma específica para conectarse entre las dos piezas, el pistón y el cigüeñal. Su sección transversal o perfil puede tener forma de H, I o + . El material del que están hechas es de una aleación de acero, titanio o aluminio. En la industria automotor todas son producidas por forjamiento, pero algunos fabricantes de piezas las hacen mediante mecanizado.

Partes de la biela

Se pueden distinguir tres partes en una biela.

• El pie de biela en el eje del pistón, es la parte con el agujero de menor diámetro, y en la que se introduce el casquillo a presión, en el que luego se inserta el bulón, un cilindro o tubo metálico que une la biela con el pistón.
• El cuerpo de la biela es la parte central, está sometido a esfuerzos de tracción-compresión en su eje longitudinal, y suele estar aligerado, presentando por lo general una sección en forma de doble T, y en algunos casos de cruz.
• La cabeza es la parte con el agujero de mayor diámetro, y se suele componer de dos mitades, una solidaria al cuerpo y una segunda postiza denominada sombrerete, que se une a la primera mediante pernos.
  • Entre estas dos mitades se aloja un casquillo, cojinete o rodamiento, que es el que abraza a la correspondiente muñequilla ó muñón en el cigüeñal.

Tipos de biela en función de la forma de su cabeza

En función de la forma de la cabeza de biela, y como se une a ella el sombrerete, se pueden distinguir:

• Biela enteriza: Es aquella cuya cabeza de biela no es desmontable, no existe el sombrerete. En esos casos el conjunto cigüeñal-bielas es indesmontable, o bien es desmontable porque el cigüeñal se desmonta en las muñequillas.

•  Biela aligerada: Si el ángulo que forma el plano que divide las dos mitades de la cabeza de biela, no forma un ángulo recto con el plano medio de la biela, que pasa por los ejes de pie y cabeza, sino que forma un ángulo, entonces se dice que la biela es aligerada.

Materiales

Por lo general, las bielas de los motores alternativos de combustión interna se realizan en acero templado mediante forja, aunque hay motores de competición con bielas de titanio o aluminio, realizadas por operaciones de arranque de material.