miércoles, 31 de diciembre de 2008

BUJIAS

CLASIFICACIÓN DE LAS BUJÍAS

Unas de tantas clasificaciones en que se pueden organizar las bujías es según su grado térmico en bujias frias y bujias calientes.

El grado térmico es la capacidad que tiene la bujía de transmitir el calor desde la punta o saliente cónica hasta el sistema de enfriamiento. Esta transmisión depende de la distancia que recorre el calor para alcanzar la culata del motor.

Bujías calientes:
Tienen la punta del aislante más larga y transmite el calor al exterior lentamente. Este tipo de bujía logra alcanzar una temperatura más alta y por tal razón quema mejor los depósitos de la combustión que pueden ensuciar la bujía a regímenes bajos del motor.




Bujía caliente - Fuente:Enciclopedia Salvat del automóvi.











Bujías frías:
Tienen la punta muy corta y transmiten calor al circuito de refrigeración muy rápido. Se utilizan para evitar el sobrecalentamiento en motores destinados a trabajos duros o que funcionan a regímenes altos.

Bujía fría - Fuente:Enciclopedia Salvat del automóvi.

Las bujías normales son las que logran un punto medio entre las dos explicadas anteriormente.

LECTURA DE BUJÍAS

Las siguientes gráficas indican el comportamiento del motor según el aspecto de la bujía.


Bujía normal:
Presenta un color grisáceo - castaño a blanco. Indica una buena gama de calor de la bujía y que el cilindro está bueno.
Bujía normal - Fuente: Federal Mogul



Bujía desgastada - Fuente: Federal Mogul
Bujía desgastada:
Presenta un desgaste excesivo en la punta de los electrodos debido a fallas durante aceleración y arranques bruscos.



Bujía con depósitos de carbón:
Presenta carbón blando, negro o como hollín. Indica una mezcla rica, encendido pobre o que se está usando una bujía muy fría. Cuando se presenta este tipo de falla en los motores a carburador se debe revisar el estrangulador. En motores inyectados se debe comprobar si el inyector del cilindro está obstruido. La falla puede ser producida por una baja velocidad del motor o por poca compresión en el cilindro.
Bujía con depósitos de carbón - Fuente: Federal Mogul
Bujía con daños mecánicos - Fuente: Federal Mogul
Bujía con daños mecánicos:
Son causados por objetos extraños en la cámara de combustión o una penetración muy profunda de la bujía.
Bujía con depósitos de ceniza:
Presenta materiales incrustados en los electrodos o en el centro, de color castaño claro. Son causados por aditivos del aceite y/o del combustible.
Bujía con depósitos de ceniza - Fuente: Federal Mogul

Bujía con depósitos de aceite - Fuente: Federal Mogul
Bujía con depósitos de aceite:
Se nota en la bujía una cubierta aceitosa causada por filtración de aceite que pasa por las guías de válvulas o por los anillos de los cilindros.



Sobrecalentamiento del motor:
El aislador presenta la cubierta decolorada, con desgaste en los electrodos y ausencia de depósitos. Bujía muy limpia.
Sobrecalentamiento del motor - Fuente: Federal Mogul
Preencendido inicial del motor - Fuente: Federal Mogul
Preencendido inicial del motor:
Los electrodos de centro y/o tierra fundidos. El grado térmico de la bujía está errado y/o es necesario una sincronización avanzada.
Preencendido sostenido del motor:
Los electrodos de centro y/o tierra fundidos y/o el aislador se encuentra fundido, se deben revisar daños en el motor.
Preencendido sostenido del motor - Fuente: Federal Mogul
Motor con detonaciones - Fuente: Federal Mogul
Motor con detonaciones:
Los aisladores pueden estar rajados o astillados, provocados por mal ajuste en la separación de los electrodos.
Bujía con salpicaduras:
Presenta pequeños depósitos de contaminantes en el aislador. Debe limpiarse el sistema de alimentación.

Bujía con salpicaduras - Fuente: Federal Mogul

SISTEMA DE IGNICION

BATERÍA

Es un grupo de dos o más elementos acumuladores de energía eléctrica, conectados entre sí en serie para aumentar la tensión suministrada por cada uno de ellos, o en paralelo para aumentar la intensidad total de la corriente.



La batería es la fuente que entrega la corriente primaria para el funcionamiento constante del sistema de encendido. Para aumentar su vida útil, es decir, que su tiempo de descarga aumente casi indefinidamente esta se mantiene en carga constante por medio del alternador, el cual es un generador de corriente alterna que recibe su movimiento directamente del motor.

Celdas de la batería -




BOBINA






Bobina del sistema electrico -  Fuente:Enciclopedia Salvat del automóvil.

Es el elemento eléctrico que se encarga de generar un impulso de tensión lo suficientemente alto para hacer saltar la chispa entre los electrodos de la bujía.Para este fin está constituida por dos arrollamientos ubicados uno directamente sobre el otro.





El primario que recibe la corriente de la batería y al cual cuando se le interrumpe el paso hace que el secundario sea inducido y debido a la diferencia en cantidad de espiras genere una corriente que es capaz de vencer el poder aislante que presenta la mezcla del combustible. En la figura anexa se encuentran las partes principales de una bobina.
Además de generar alta tensión para el encendido de la mezcla la bobina cumple otras funciones que son enviar esa alta tensión sin retraso con respecto al momento preestablecido por la apertura del ruptor o por la señal del captador, crear un chispa con energía suficiente para iniciar el encendido, funcionar de forma regular al variar la velocidad del motor y poseer la capacidad de resistir el corto circuito cuando se deja al contacto de arranque cerrado, es decir, se deja en acción el arranque del motor.
DISTRIBUIDOR

Este elemento se utiliza en los motores de más de un cilindro, se utiliza para repartir a las bujías la corriente de alta tensión necesaria para iniciar la combustión de la mezcla.

Las partes principales del distribuidor son las que se ven en la figura siguiente:
Distribuidor y sus partes - Fuente: Enciclopedia Salvat del Automóvil
El conjunto completo que se muestra en la figura, es llamado técnicamente "delco" el cual es el conjunto completo de distribuidor, el condensador y ruptor para el encendido por platinos y el dispositivo de avance neumático.







De las partes que se pueden ver en la figura, existen dos principales por su funcionamiento que son:

Una fija, que es la tapa en la cual se introduce el terminal del cable procedente de la bobina y los que se dirigen hacia las bujías.

Otra parte móvil, la cual es realmente el distribuidor constituido por una pipa giratoria o escobilla, que toma la corriente de un contacto central y la distribuye a las terminales de las bujías.
La velocidad de rotación es exactamente la misma que la del cigüeñal en el caso de los motores de dos tiempos y la mitad para los de cuatro.
RUPTOR
Es únicamente utilizado en motores con encendido por platinos.

Está situado dentro del distribuidor y se encarga de interrumpir periódicamente la corriente en el arrollamiento primario de la bobina.
Ruptor - Fuente: Enciclopedia Salvat del Automóvil




Esta interrupción se logra por la apertura de los platinos, la cual es comandada por la leva, que gira inducida por el eje del distribuidor que está sincronizado con el motor.




BUJÍA

Es el elemento que hace saltar la chispa dentro de la cámara de combustión. La bujía debe sellar la cámara de combustión, conducir la chispa que se genera en la bobina y conducir el calor que recoge de la combustión dirigiéndolo hacia el sistema de enfriamiento.

Bujía - Fuente: Federal Mogul









Las partes principales de una bujía son el aislador, los electrodos y la base del aislador o sellador. Además de estas se encuentran otras como son la terminal que es en donde se conecta el cable procedente del distribuidor, un resistor o resistencia que se utiliza para evitar interferencias en sistemas eléctricos o electrónicos que se encuentren cerca del motor y un resorte que mantiene en posición al resistor.
Sellamiento de la cámara de combustión, en detalle: la bujía - Fuente: Enciclopedia Salvat del automóvil






El aislante tiene una doble función: La primer es asegurar que la alta tensión producida por la bobina, sea conducida por el electrodo central y no se desvíe en otras direcciones. Dicho aislante debe impedir la dispersión de corrientes con voltajes superiores a los 30000 V. dentro de un rango de temperaturas que oscila entre los -46 °C y los 930 °C. Como segundo objetivo está lograr disipar el calor producido en la cámara de combustión.
Los electrodos deben poseer óptimas propiedades eléctricas para reducir al mínimo el voltaje requerido para el salto de la chispa y al mismo tiempo debe soportar altas temperaturas y la corrosión producida por los gases de la combustión y la erosión eléctrica. La base del aislador se encarga de no permitir el contacto entre ella y el electrodo central y entre ella y el cuerpo metálico de la bujía.



Partes de la bujía - Fuente: Federal Mogul




Por otra parte la bujía es un elemento que permite leer el funcionamiento del motor, es decir, según el aspecto que presente la combustión y la mezcla estarán en su estado preferente o estarán errados.

ACEITE LUBRICANTE

El aceite es un líquido que sirve para lubricar las partes metálicas del motor, disminuye la fricción en las partes móviles y de esta manera evita el desgaste. Cuando un motor está bien lubricado reduce el gasto de combustible y aumenta la potencia.
El aceite debe cambiarse cada determinado tiempo, porque pierde sus propiedades y se contamina por el uso, cada auto es diferente y hay un aceite adecuado para el mejor rendimiento. De acuerdo del combustible que use tu auto, hay aceites para motores de diesel o de gasolina. Podríamos decir que el aceite, es la sangre de nuestro automóvil. A continuación te doy algunos datos que debes saber a cerca del aceite que usa tú auto, es importante saber qué función juega dentro del motor, cómo lo hace y cada cuándo debe cambiarse el aceite y por qué. Las principales funciones del aceite son:
1. Lubricar mediante la formación de una película entre las piezas móviles disminuyendo la fricción, evitando el desgaste de las piezas
2. Enfriar el motor retirando el calor de los pistones
3. Sellar el espacio entre los pistones y los anillos para mantener la compresión
4. Limpiar el motor eliminando residuos de carbón que puedan formarse dentro de él
¿Por qué cambiar el aceite cada 5,000 km?
El aceite al ser expuesto a las altas temperaturas y esfuerzos dentro del motor inicia un proceso de degradación que afecta negativamente las propiedades que le permiten proteger el motor del vehículo. Todos los aceites se degradan y es imposible evitar este proceso. En situaciones normales de trabajo, un aceite convencional mantiene sus propiedades aproximadamente 5,000 km, seguir utilizando el mismo aceite por períodos más largos, pone en riesgo al motor ya que el aceite no es capaz de desempeñar sus funciones efectivamente.
Tipos de Aceite
Los aceites de motor son clasificados por el Instituto Americano del Petróleo (API) para definir el tipo de servicio para el que son aptos. Esta clasificación aparece en el envase de todos los aceites y consta de 2 letras: La primera letra determina el tipo de combustible del motor para el que fue diseñado el aceite, utilizándose una "S" para motores a gasolina y una "C" para motores diesel. La segunda letra determina la calidad del aceite donde mayor es la letra (en el alfabeto) mejor es la calidad del aceite. Actualmente en motores a gasolina se utilizan la clasificación SJ mientras que en motores diesel la clasificación CH.
Los aceites de mayor calidad o más recientes como el SJ pueden ser utilizados en vehículos no tan recientes con especificaciones de aceite inferiores, pero por ningún motivo se deberá utilizar una aceite de calidad inferior al especificado por el fabricante del motor.
La Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) también clasifica los aceites según su grado de viscosidad. La viscosidad es la resistencia que ofrece un líquido (o gas) a fluir y depende enormemente de la temperatura. En esta clasificación los números bajos indican baja viscosidad de aceite o bien aceites "delgados" como comúnmente se les conoce y número altos indican lo opuesto.
En cuanto al grado de viscosidad, existen 2 tipos de aceites:
1. Monogrados: Diseñados para trabajar a una temperatura específica o en un rango muy cerrado de la misma.
2. Multigrados: Los aceites multigrado están hechos con aditivos que permiten mantener sus propiedades lubricantes y de viscosidad en un amplio rango de temperaturas.
Aquellos aceites que cumplen los requerimientos de viscosidad a bajas temperaturas (bajo 0°C) se les designa con la letra "W" que indica invierno (Winter). Actualmente los vehículos están diseñados para trabajar con aceites multigrado y no es recomendable utilizar aceite monogrado a menos que el fabricante del motor lo especifique.
Aquellos aceites que cumplen los requerimientos de viscosidad a bajas temperaturas (bajo 0°C) se les designa con la letra "W" que indica invierno (Winter).
Al momento de comprar un aceite fíjate muy bien en las leyendas que indican el tipo, esto varia de acuerdo al clima de cada región:
- SAE 5W-50: Clima caluroso, con invierno no muy frío
- SAE 15W-40: Clima templado; veranos cálidos e inviernos con frío de regular intensidad
- SAE 20W-50: Clima extremoso, con cambios de temperatura del calor frío al calor. Este tipo se puede usar todo el año con veranos cálidos e invierno gélido
Hay términos básicos que te ayudarán a elegir el mejor aceite:
- Punto de congelación: Indica el punto donde el aceite empieza a fluir
- Índice de viscosidad: Indica el grado del cambio en viscosidad en un aceite dentro de una gama de temperaturas
- Punto de inflamación: Indica la temperatura a la cual el aceite desprende vapores que pueden prender fuego. Un punto de inflamación bajo ocasiona "quemaduras" en las paredes de los cilindros y pistones
Actualmente hay dos tipos de aceites; el mineral y el sintético decide tú mismo cual es el mejor para ti. Al mineral se le agregan aditivos que mejoran el índice de viscosidad que lo hacen la mejor opción para casi todos los motores actuales. De acuerdo a las exigencias, cada vez se utilizan más los aceites sintéticos o semi-sintéticos, que se obtienen principalmente del petróleo. Debes utilizar el que recomiende la marca automotriz.

martes, 30 de diciembre de 2008

sistema de enfriamiento por agua

¿Qué es un motor enfriado por agua?
Sencillamente un motor enfriado por líquidos es cualquier tipo de motor de combustión interna que se enfría por la circulación de agua o líquido refrigerante, anticongelante o una combinación de aditivos refrigerantes, a través del motor.
En los motores de alta performance de la actualidad, el enfriamiento debe ser mejorado. ¿Cómo se hace para optimizar la refrigeración de un motor de combustión interna?
Primero es conveniente saber lo que está pasando en el interior del motor. A velocidad crucero un motor de 8 cilindros tendrá por sobre las 8.000 explosiones internas por minuto. Esto implica que cada uno de los cilindros pasa por los cuatro tiempos del proceso de combustión produciendo caballos de fuerza, potencia de torque necesaria para mantener la velocidad crucero.
Pero hay otra bestia que también se produce en este proceso, el calor. El calentamiento no se va si no es con alguna clase de ayuda. Aproximadamente la mitad del calor producido durante el proceso de combustión interna es eliminado del motor a través del sistema de escape.
Sin embargo con temperaturas que exceden los 2.000 grados centígrados y sólo la mitad eliminada, queda un calor remanente que es absorvido por las partes internas del motor, los pistones, las cabezas de los pistones, las válvulas, el block del motor mismo y el aceite de motor.
Ninguna de estas partes de motor o el aceite lubricante pueden tolerar el calor indefinidamente, de tal modo hace falta un mecanismo para enfriar esas partes. La mayoría de los aceites de motor se estropean a causa del excesivo calor. El aceite lubricante sintético ha demostrado que tiene mayor capacidad para tolerar más calor.
Sin la refrigeración del motor el resultado sería catastrófico. Este problema fue reconocido muy pronto y se fabricaron radiadores para bajar la temperatura del líquido circulante, más comunmente agua y algún aditivo.
Bombas de acción manual fueron instaladas en el motor para hacer circular el agua en un intento por enfriar el motor.
No pasó mucho tiempo hasta quedar evidente que el radiador necesitaba ayuda. De tal modo, el ventilador montado en la bomba de agua empuja aire sobre las láminas del radiador y enfría el líquido refrigerante que enfría el motor.
En el presente no es poco frecuente encontrar en los autos nuevos ventiladores eléctricos. Estos ventiladores funcionan por un termostato eléctrico que conecta y desconecta el ventilador según se necesita. El aceite de motor ayuda en la refrigeración del motor también. El aceite lubricante se refrigera a su mismo a través del proceso de circulación.
En muchos de los motores de performance actuales hay radiadores de aceite junto con el radiador de agua. El agua hierve a 100° C. pero bajo presión ese nivel de temperatura se incrementa antes de llegar al punto de ebullición. No pasó mucho tiempo hasta que se comenzaron a agregar aditivos refrigerantes y anticongelantes en el sistema de enfriamiento que al mismo tiempo inhibe el proceso de corrosión.

intercooler

El aire, al ser comprimido, se calienta y pierde densidad; es decir: en un mismo volumen tenemos menos masa de aire, por lo que es capaz de quemar menos combustible y, en consecuencia, se genera menos potencia. Además, al aumentar la temperatura de admisión aumenta el peligro de pistoneo o picado y se reduce la vida útil de muchos componentes por exceso de temperatura.
Para disminuir esta problemática se interpone entre el turbocompresor y la admisión un "intercambiador de calor" o "intercooler". Este sistema reduce la temperatura del aire, con lo que se recupera la densidad de éste.
Existen 3 tipos de intercoolers:
  1. Aire/aire: en estos el aire comprimido intercambia su calor con aire externo.
  2. Aire/agua: el aire comprimido intercambia su calor con un líquido que puede ser refrigerado por un radiador, o, en algunas aplicaciones, con hielo en un depósito ubicado en el interior del coche.
  3. Criogénicos: se enfría la mezcla mediante la evaporación de un gas sobre un intercambiador aire/aire. Para todos los motores sirve el gas natural.

turbo / turbocompresor


Un turbocompresor o turbo cargador es un sistema de sobrealimentación que usa una turbina para comprimir gases. Este tipo de sistemas se suele utilizar en motores de combustión interna, aunque también se usan en estaciones distribuidoras de gas natural para enviarlo por gasoductos.

En algunos países, la carga impositiva sobre los automóviles depende de la cilindrada del motor. Como un motor con turbocompresor tiene una mayor potencia máxima para una cilindrada dada, estos modelos pagan menos impuestos que los que no tienen turbocompresor.



Funcionamiento

En automoción, el turbocompresor consiste en una turbina movida por los gases de escape en cuyo eje hay un compresor centrífugo que toma el aire a presión atmosférica antes o después de pasar por el filtro de aire y luego lo comprime antes de introducirlo en los cilindros. Este aumento de la presión de la carga consigue introducir en el cilindro un mayor volumen de mezcla (carga combustible) que el volumen real del cilindro permitiría a presión atmosférica, obteniendo el motor más potencia que un motor atmosférico de cilindrada equivalente.

Los turbocompresores más pequeños y de presión de soplado más baja ejercen una presión máxima de 0,25 bar (3.6 psi), mientras que los más grandes alcanzan los 1,5 bar (21.75 psi).

Como la energía utilizada para comprimir el aire de admisión proviene de los gases de escape, este sistema no resta potencia al motor, a diferencia de otros, como los sistemas con compresor mecánico (sistemas en los que el compresor es accionado por una polea conectada al cigüeñal).
Utilización en distinto tipos de motores
Diesel

En los motores diésel el turbocompresor está más difundido debido a que un motor diésel trabaja por autoencendido; es decir, el combustible se enciende espontáneamente al aumentar la temperatura del mismo. Esta temperatura es lograda por el aumento de la presión de la carga de aire en el cilindro durante la fase de compresión, y, al alcanzarse la más alta temperatura de la carga de aire, el gasóleo es inyectado, haciendo combustión espontáneamente, obviando el sistema de encendido. Al aumentar el volumen de la carga de aire durante el ciclo de admisión mediante el uso de un turbocompresor, se logra aumentar considerablemente el rendimiento del motor, así como su capacidad de respuesta.
Gasolina

En los motores a gasolina, normalmente de inyección indirecta, el combustible se inyecta en el paso entre el turbocompresor y la cámara de combustión (múltiple de admisión). En un motor diésel de inyección directa, se introduce el combustible directamente en la cámara de combustión al finalizar la fase de compresión, cuando la carga de aire ha alcanzado su mayor temperatura.

En los motores a gasolina, en cambio, se debe reducir la relación de compresión para evitar el autoencendido. Esto produce una disminución del rendimiento (para el mismo consumo se obtiene menos energía), con lo que el consumo es más alto que en un motor atmosférico, incluso cuando no se demanda mucha potencia. Para mitigar este problema, la marca Saab ha ideado un sistema de compresión variable, mediante el cual se consiguen 225 CV en un motor de 1,6 L con un consumo normal de un 1,6.

Debido a que los motores a gasolina incorporan una "mariposa", la cual regula la cantidad de mezcla a ingresar en los cilindros, es necesaria la utilización de una válvula adicional llamada "blow-off". Al cerrar la mariposa de forma repentina la presión en las cañerías aumenta y el caudal se reduce drásticamente; estos factores llevan a al turbocompresor a un área de trabajo inestable conocida como "surge", que, de no ser evitada, daña el turbocompresor. Para evitarla, la blow-off libera parte del aire proveniente del turbocompresor. Las blow-off pueden recircular el exceso de presión a la entrada de la admisión (en este caso se llaman válvulas "diverter" o "desviadora") y válvulas blow-off propiamente dichas, que descargan la presión al exterior produciendo un sonido característico.