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DEFINICION DE BLOQUE
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ELEMENTO DE SOPORTE MAS IMPORTANTE DEL MOTOR, EN EL VAN MONTADOS OTROS COMPONENTES FIJOS Y MOVILES SOPORTA ESFUERZOS TRANSMITIDOS POR ELEMENTOS MOVILES DEL MOTOR Y PRESION DE GASES DEL CILINDRO
-DEBE TENER ELEVADA RIGIDEZ PARA EVITAR DEFORMACIONES -HA DE TENER CONDUCTOS DE LUBRICACIÓN Y REFRIGERACIÓN |
REFRIGERACIÓN DEL BLOQUE?
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PUEDE IR POR AGUA O POR AIRE
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QUE TIPOS DE ENERGÍA SOPORTA EL BLOQUE?
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-ENERGÍA MECANICA DEBIDO A LAS FASES DE COMPRESIÓN EXPLOSIÓN
-ENERGÍA TÉRMICA POR ROCES DEL PISTON CON LOS CILINDROS, POR LA COMBUSTIÓN Y POR LA FRICCIÓN ELEMENTOS MÓBILES |
QUÉ TIPOS DE CILINDROS HAY?
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-SIN CAMISA, MUY COMÚN EN BLOQUES DE FOSA GRIS Y DE ALUMINIO
-CAMISA SECA, LA CAMISA VA MONTADA EN EL BLOQUE SIN CONTACTO CON EL REFRIGERANTE, SE PUEDE SUSTITUIR SIN NECESIDAD DE RECTIFICAR EL BLOQUE -CAMISA HÚMEDA , TIENEN CONTACTO DIRECTO CON LÍQUIDO REFRIGERANTE |
DISPOSICIÓN CILINDROS EN LINEA
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DISPUESTOS EN LINEA EN EL MISMO BLOQUE
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CILINDROS EN BÓXER U OPUESTOS
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CONFRONTADOS HORIZONTALMENTE A 180 GRADOS
-TIENE EL CENTRO DE GRABEDAD MUY BAJO -PERMITE MONTAR CIGUEÑAL MUY CORTO -AYUDA A LA DINÁMICA DEL MOTOR |
CILINDROS EN V
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DISPUESTOS EN DOS BLOQUES EN FORMA DE V A 60 ,90 GRADOS, SON MOTORES DE MENOR LONGITUD
-DISMINUYEN EL CENTRO DE GRABEDAD . -SE PUEDE MONTAR UN CIGUEÑAL MÁS CORTO |
CILINDROS EN VR
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UNA VARIANTE DEL V
-TIENE LOS CILINDROS A 15 GRADOS -PERMITE MONTAR UNA ÚNICA CULATA -EL BLOQUE NO ESTÁ DIVIDIDO EN DOS -LOS CILINDROS SE CUENTAN EN ZIG ZAG |
QUÉ DAÑOS PUEDEN TENER LOS CILINDROS?
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-DAÑOS POR DESGASTE POR SU PROPIO FUNCIONAMIENTO SUFREN OVALACIÓN Y CONICIDAD
-GRIPAJE, POR FALTA DE LUBRICACIÓN O REFRIGERACIÓN EL PISTÓN O SEGMENTO AL CILINDRO |
CILINDRO EN W
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-DISPOSICIÓN EN DOS BLOQUES FORMANDO UNA V DE 72 GRADOS
-A SU VEZ EN CADA BLOQUE UNA V ESTRECHA DE 15 GRADOS |
LA CULATA
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*ES EL ELEMENTO QUE SE FIJA AL BLOQUE EN SU PARTE SUPERIOR CERRANDO LOS CILINDROS
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ELEMENTOS QUE ALBERGA LA CULATA
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*CONDUCTOS O PIPAS DE ADMISIÓN O ESCAPE
*TODOS O PARTE DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN *CONDUCTOS DE REFRIGERACIÓN Y LUBRICACIÓN *ORIFICIOS PARA LA BUJÍAS, INYECTORES O CALENTADORES SEGÚN SEA DIESEL O GASOLINA *PARTE O LA TOTALIDAD DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN |
LA CULATA DEBE SER:
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*LA CULATA ESTÁ SOMETIDA A SOLICITACIONES TÉRMICAS, QUÍMICAS Y MECÁNICAS
*DEBE ESTAR UNIDA LO MÁS FIJAMENTE AL BLOQUE *SER MUY ROBUSTA Y SER RESISTENTE A LA PRESIÓN DE LOS GASES *PERMITIR BUEN INTERCAMBIO DE GASES *RESISTENTE A ATAQUES QUÍMICOS (CORROSIÓN) *BUENA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA Y BAJO COEFICIENTE DE DILATACIÓN COMPATIBLE CON EL BLOQUE |
CULATAS MOTORES DE GASOLINA
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*EL OBJETIVO ES CONSEGUIR UN ENCENDIDO DE
LA MEZCLA LO MÁS RÁPIDO Y UNIFORME POSIBLE (2 MILI SEGUNDOS) *SE EVITA LA DETONACIÓN ELIMINANDO PUNTOS CALIENTES (ACUMULACIÓN DE CARBONILLA) *MINIMIZAR LAS PÉRDIDAS DE CALOR HACIENDO CAMARAS CON SUPERFICIE REDUCIDA Y COMPACTAS *BUENA DISPOSICIÓN DE LAS VÁLVULAS Y UN BUEN ALZADO DE LAS MISMAS PARA CREAR BUENA TURBULENCIA DEL FLUIDO DE ADMISIÓN |
TIPOS DE CÁMARAS DE COMBUSTIÓN EN MOTORES DE GASOLINA
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*BAÑERA
MAYOR ALZADA DE VÁLVULAS, EL RECORRIDO DE LA LLAMA ES LARGO, TIENE ZONAS DONDE SE ACUMULA CARBONILLA *CUÑA FRENTE DE LLAMA CORTO, MINIMIZA PÉRDIDA DE CALOR,GENERA PUNTOS CALIENTES PUDIENDO PROVOCAR LA DETONACIÓN *HEMISFÉRICA LA MÁS VENTAJOSA, FRENTE DE LLAMA CORTO, ES COMPACTA, EVITA PÉRDIDAS DE CALOR, MEJOR BARRIDO EN EL CRUCE DE VÁLVULAS |
CULATAS MOTORES DIESEL
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*MUY PARECIDAS A CULATAS DE GASOLINA, CAMBIA LA PIPA DE ADMISIÓN PARA FAVORECER LA TURBULENCIA DEL AIRE DE ENTRADA AL CILINDRO
*EL DISEÑO DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN ES ESPECIAL SOBRE TODO EN MOTORES DE INYECCIÓN INDIRECTA, DONDE HAY QUE INSTALAR UN PRECÁMARAS PARA AUMENTAR LA TURBULENCIA PORQUE LA PRESIÓN DE INYECCCIÓN ES BAJA |
CÁMARAS DE COMBUSTIÓN MOTORES DIESEL INYECCIÓN INDIRECTA
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*Cámara de precombustión
La combustión se realiza en la precámara, esta comienza a arder y sigue expandiéndose por el cilindro el volumen de la precámara es 1/3 del volumen de la cámara de combustión total. *Cámara de turbulencia o Ricardo- Comet La precámara se comunica por un orificio con la cámara principal por donde entra el aire, este se comprime y crea gran turbulencia en forma de torbellino, se inyecta combustible, se inflama y pasa al cilindro al través del orificio comunicante. la precámara ocupa 2/3 del volumen de la cámara de combustión total. es necesario un calentador para arranque en frio. presión de 80 a 140 bar. |
CÁMARAS DE COMBUSTIÓN MOTORES DIESEL INYECCIÓN DIRECTA (labrada en pistón)
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*Cámara de combustión labrada en pistón
la cámara de combustión no está en la culata, está mecanizada en cabeza del pistón. La inyección de combustible se produce directamente en el cilindro , hay poco tiempo para formar la mezcla, entonces las presiones de inyección han de ser muy altas1800bar, necesario calentador para arranque en frio. |
MATERIALES FABRICACIÓN CULATA
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*Fundición de hierro
-aleado con cromo o níquel -buena resistencia mecánica y térmica, -poco propensa a deformarse por exceso de temperatura -baja conductividad térmica, no disipa bien el calor *Aleación de aluminio -más utilizado, bajo peso, disipa bien el calor -más propensas a deformación por exceso calor - |
DAÑOS DE LA CULATA
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*Los daños más comunes
-sobrecalentamiento deformando los planos de junta con el bloque o los colectores -fisuras por tensiones térmica por avería en refrigeración -deterioro de las roscas cuando se sustituyen elementos por mantenimiento como bujías, calentadores... |
JUNTA DE CULATA
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*Elemento que asegura estanqueidad entre el bloque de cilindros y la culata
-impide comunicación entre cilindros -impide comunicación entre conductos de lubricación -impide comunicación entre conductos de refrigeración -absorbe irregularidades del plano de junta del bloque y culata -está sometida a altas presiones y temperaturas de trabajo -reparte bien las fuerzas de apriete para no deformar culata -suelen llevar marcas que indican su posición y su espesor |
TAPA DE BALANCINES
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*Es el elemento que cierra el motor por su parte superior, va atornillada a la culata interponiendo una junta de goma
-suele llevar el orificio y el tapón de llenado de aceite -también lleva el conducto de desgasificación de los vapores de aceite -el daño más común es la fuga de aceite a través de la junta de estanqueidad con la culata con el tiempo pierde flexibilidad y deja de ser totalmente hermético. |
LA BANCADA
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*Encargada de sostener el tren alternativo y fijarlo al bloque de cilindros a través de sus cojinetes donde se alojan los apoyos del cigueñal
*Hay dos tipos: -las primeras forman parte del bloque y sus tapas de los cojinetes de apoyo se atornillan directamente a él -las segundas son para motores con bloque de aluminio y algunos motores diesel y tienen todos los apoyos unidos en una pieza llamada semicárter inferior, ofrece mayor rigidez. |
MATERIAL DE LA BANCADA Y DAÑOS
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*Los que forman parte del bloque son de fosa o de su mismo material
-en semicárter es de aleación de aluminio o bien de chapa soldada. *Daños -los tornillos pueden sufrir alargamiento por vibraciones del tren alternativo -los cojinetes pueden desgastarse debido a mala lubricación. |
CÁRTER
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*Elemento que cierra el motor por la parte inferior y hace de depósito de aceite de lubricación
-tiene unas paredes internas tipo diques que evitan el movimiento del aceite en pendientes -en la pate inferior tiene un tapón para vaciarlo |
CÁRTER: DAÑOS Y MATERIAL
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*Fabricado en aluminio o chapa
*expuesto a golpes desde abajo y con el tiempo puede tener pérdidas por deterioro de la junta de estanqueidad |
COLECTORES
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*Colector de admisión
-encargado de suministrar gases frescos del exterior al interior de la culata fabricado en plástico o aleación de aluminio *Colector escape -evacuan gases quemados del interior de la culata al exterior, fabricados en fosa, los de competición son de acero inoxidable para poder diseñarlos con geometrías más complejas |
ELEMENTOS DEL TREN ALTERNATIVO
más importantes (pistones, bielas y cigüeñal) |
*Aquellos que forman parte del mecanismo biela-manivela
-transforman movimiento lineal del pistón en rotativo del cigüeñal |
PISTÓN
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*Elemento que transmite la fuerza recibida por la presión de los gases sobre su superficie tras la combustión al resto de los elementos del mecanismo biela manivela
-soporta presiones superiores a 50 bares -soporta temperaturas de más de 250 grados -tiene elevada resistencia mecánica y térmica -alta conductividad térmica para evacuar calor -poco peso para disminuir inercias -reducido coeficiente de rozamiento con el cilindro -los motores de inyección directa de gasoil no tienen la cámara de combustión centrada con el pistón es para favorecer la turbulencia. *Se hacen de aleación de aluminio o magnesio -frecuente el empleo de alpax (aleación de aluminio y silicio) -el empleo de acero o hierro fundido está en desuso |
PARTES DEL PISTÓN
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*La cabeza:
-tiene mayor espesor para soportar la combustión -alberga parte o la totalidad de la cámara de combustión dependiendo del tipo de motor *La falda: -sirve para guiar al pistón -su temperatura es inferior a la cabeza por ello transfiere calor al cilindro y de a hi a la refrigeración -para disminuir fricción tiene baño de grafito *Alojamiento de los segmentos -Son acanaladuras que están en el contorno del pistón para introducir los segmentos *Alojamiento del bulón: -es el agujero practicado en el pistón para insertar el bulón que a su vez lo unirá a la biela *Se construyen de forma troncocónica diámetro de la falda mayor que la cabeza se hace porque la cabeza dilatará más al estar más expuesta a la combustión. |
SEGMENTOS
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*Anillos elásticos que se colocan en las ranuras del pistón y aseguran un ajuste hermético entre este y las paredes del cilindro
-evitan pérdida de presión -impiden paso de aceite a la cámara -guiar al pistón con un bajo coeficiente de fricción -están hechos con aleaciones de cromo, titanio, vanadio, cromados para disminuir rozamiento *Daños -engomado: se junta aceite y carbonilla y se pegan al cilindro -gripado o rotura debido a alta temperatura el segmento se queda agarrotado al cilindro. |
SEGMENTOS DE COMPRESIÓN
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*Mantienen el hermetismo entre la cámara de combustión y el cárter, suelen ser 2 o 3. tienen diferentes formas:
-rectangular (segmento de fuego) gran superficie de contacto con el cilindro -trapezoidal exterior limpia el exceso de aceite y reduce la fricción -con chaflan interno cuando desciende se acuña para limpiar aceite, cuando asciende mejora la hermeticidad. -trapezoidal interior reduce el riesgo de engomado -en forma de uña limpia el aceite de las paredes del cilindro |
SEGMENTOS DE ENGRASE
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*Reparte uniformemente el aceite por las paredes del cilindro y retira el excedente
-chaflanes paralelos reduce el consumo de aceite -chaflanes opuestos reduce el consumo de aceite |
BULÓN
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*Elemento encargado de unir el pistón a la biela, transmitiendo los esfuerzos generados por la presión de los gases por la combustión.
-Hecho de acero con tratamiento térmico de cementación -Habitual hacer descentramiento del bulón con respecto al centro del pistón ya que disminuye el esfuerzo sobre pareces del cilindro en fase de expansión y aumenta en la fase de compresión -Bulón fijo en pistón libre en biela el bulón tiene un ajuste con apriete en el pistón y libre en la biela donde se inserta un casquillo, para desmontarlo es necesario calentar el pistón. -Bulón libre en pistón y libre en biela ajuste con juego tanto en el pistón como en la biela, en la biela necesario montar casquillo para reducir fricción y 2 circlips en los extremos para que el bulón no se desplace axialmente. Desmontaje en frio y se emplea en motores de altas prestaciones. -Bulón libre en pistón y fijo en biela: Juego en pistón y apriete en biela, esta disposición es la más utilizada en motores de automoción |
BIELA
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* Es la pieza que comunica el bulón con la muñequilla del cigüeñal, transmitiendo los esfuerzos debidos a la presión de los gases sobre el pistón al cigüeñal.
-el peso de las bielas de un mismo motor debe ser el mismo -ha de ser rígida y ligera a la vez *Partes de la biela -pie parte que une al pistón por medio del bulón -cuerpo o alma une el pie con la cabeza de la biela suele ser en forma de I -cabeza es la parte junto a la tapa de biela que se una a la muñequilla del cigüeñal -tapa o sombrerete unida a la cabeza de biela con unos tornillos o tuercas haciendo un orificio circular donde se ponen dos semicojinetes que se ajustan a la muñequilla del cigüeñal. |
CIGÜEÑAL
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*Elemento encargado de convertir la fuerza resultante de los gases tras la combustión en un par de giro que se transmitirá a la cadena cinemática del motor
*Consta de diferentes partes -los apoyos son los muñones que se unen a la bancada interponiendo 2 semicojinetes constituyendo el eje de giro del cigüeñal. -las muñequillas son los elementos donde se embridan las cabezas de biela con interposición de casquillos antifricción. El cigüeñal tiene tantas muñequillas como número de cilindros -brazo o manivela elemento que une el apoyo con la muñequilla -contrapesos masas que forman parte del conjunto del cigüeñal situados diametralmente opuestos a las muñequillas para equilibrar entre el 50 al 60 % de las masas rotativas -esta sometido a esfuerzos de torsión, flexión, vibración -hecho de fundición de grafito esferoidal -daños más frecuentes son el desgaste de las muñequillas y apoyos. |