MECÁNICA AUTOMOTRIZ BÁSICA

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR "CENTRAL TÉCNICO"











Tema: MECÁNICA AUTOMOTRIZ BÁSICA 


Alumno: Ana Gabriela Tanguila Cacuango




Docente: Ing. Julio Calvopiña Herrera, MSc








1. Qué hacer si su auto NO funciona?

Los autos cuentan con un motor eléctrico (marcha) que hace girar el volante de inercia, el cual transmite el movimiento hacia el cigüeñal, proporcionando así los primeros giros del motor, que es exactamente lo mismo que hacían en los autos muy antiguos con una manivela.

La marcha es la que suena cuando le damos arranque con la llave (al partir el motor soltamos la llave y este motor se desconecta por medio de un resorte).

Si giramos la llave de encendido y no se escucha que accione la marcha, debemos observar si prende alguna luz en el tablero, o si funciona la bocina o cualquier otro aparato que use la energía de la batería. Si nada funciona entonces es problema se encuentra en la batería.

Debemos revisar que los bornes estén bien apretados y sin sulfato (residuos color gris-azul), en caso contrario los desconectamos, cepillamos, lavamos con agua, secamos y volvemos a conectar. Si todavía no parte hay que sacar la batería y llevarla a servicio a que la carguen y la revisen.

Si con la batería cargada aún no da arranque entonces hay que ubicar el fusible principal y en caso que esté dañado, cambiarlo (es generalmente un fusible grande que va en el compartimiento del motor).

En los autos modernos hay que tener mucho cuidado de no conectar la batería con la polaridad al revés, esto seguro que quemará el fusible principal (en el mejor de los casos).

Si los accesorios eléctricos funcionan pero el motor de partida no prende, las fallas más comunes de este son el "Bendix" (el aparato que conecta y desconecta el piñon del motor de partida con el motor del auto), los bujes, los carbones o el inducido (que van adentro del motor).

Cada vez que damos arranque estamos gastando las piezas del motor de partida, particularmente los carbones así es que esta es una falla normal debida al uso.

El motor de partida va colocado a un costado del motor por su altura media o baja. Una falla menos frecuente es la chapa donde damos el contacto que también podría estar desconectada o con algún fusible quemado.

En cualquiera de los dos casos anteriores, si el auto tiene cambios manuales se puede echar a andar fácilmente empujándolo, para partir empujando se puede hacer con dos personas: uno empuja y el otro maneja. Se pone la llave de contacto en "On" (o sea que enciendan los accesorios, una posición antes de dar arranque), se coloca segunda y se pisa el embrague a fondo. Se empieza a empujar hasta que el auto agarra vuelo y se suelta el embrague de un golpe mientras se pisa el acelerador. Apenas prende el motor obviamente hay que pisar el embrague de nuevo para evitar que el auto salga disparado hacia adelante. Los autos con transmisión automática no parten empujando y ni siquiera se deben remolcar en algunos casos.

Si el motor de partida funciona pero el motor no enciende el problema puede estar en uno de los dos sistemas que hacen que el motor funcione, el de combustible y/o el de encendido.

El sistema de combustible está formado por las tuberías que inician en el del tanque de combustible, pasan por un filtros, llegan a la bomba de combustible y de ahí a los inyectores (fuel injection), o el carburador dependiendo si el motor.

Los motores de inyección electrónica cuentan con una válvula para medir la presión de la bomba, por lo que es sencillo saber si llega combustible, ya que la bomba es accionada en el momento de poner la llave en encendido.

En un auto carburado se abre la tapa del filtro de aire que va encima del carburador y se observa por el tubo del carburador si entra combustible al acelerar.

Fallas típicas de línea de combustible, filtros tapados, bomba estropeada, carburador o cuerpo de inyección obstruido por alguna basura. En caso de apuro se puede echar bencina directamente por la boca del carburador, claro que solo un poco porque con demasiada el motor "se ahoga" y no arranca.

En autos inyectados no hay nada que pueda arreglar alguien sin los conocimientos y herramientas adecuadas. En autos carburados simplemente hay que ubicar lo que está obstruido y limpiar o cambiar (filtros por lo general).

El sistema de encendido: inicia en la batería-bobina-distribuidor-cables de bujía-cables-bujías. En los autos modernos la bobina suele ir adentro del distribuidor. Este sistema es el más fácil de probar porque basta con levantar un cable de bujía a cierta distancia de la cabeza de la bujía, dar arranque y ver si salta chispa, también se puede probar acercando el cable de bujía a la tierra de del motor y ver si salta chispa.

Si no hay chispa es posible que no llegue corriente a la bobina (eso hay que medirlo o probar con una voltímetro), que el módulo de encendido o que la bobina esté estropeada, Son las causas más comunes. En los autos más antiguos que usan "platinos" para excitar la bobina puede que el ajuste de los platinos esté demasiado abierto.

2. Partes de un motor


1. Filtro de aire.- Su función es extraer el polvo y otras partículas para limpiar lo más posible el aire que recibe el carburador, antes que la mezcla aire-combustible pase al interior de la cámara de combustión de los cilindros del motor.

2. Carburador.- Mezcla el combustible con el aire en una proporción de 1:10000 para proporcionar al motor la energía necesaria para su funcionamiento. Esta mezcla la efectúa el carburador en el interior de un tubo con un estrechamiento practicado al efecto, donde se pulveriza la gasolina por efecto venturi. Una bomba mecánica, provista con un diafragma de goma o sintético, se encarga de bombear desde el tanque principal la gasolina para mantener siempre llena una pequeña cuba desde donde le llega el combustible al carburador.

3. Distribuidor o Delco.- Distribuye entre las bujías de todos los cilindros del motor las cargas de alto voltaje o tensión eléctrica provenientes de la bobina de encendido o ignición. El distribuidor está acoplado sincrónicamente con el cigüeñal del motor de forma tal que al rotar el contacto eléctrico que tiene en su interior, cada bujía recibe en el momento justo la carga eléctrica de alta tensión necesaria para provocar la chispa que enciende la mezcla aire-combustible dentro de la cámara de combustión de cada pistón.

4. Bomba de gasolina.- Extrae la gasolina del tanque de combustible para enviarla a la cuba del carburador cuando se presiona el “acelerador de pie” de un vehículo automotor o el “acelerador de mano” en un motor estacionario. Desde hace muchos años atrás se utilizan bombas mecánicas de diafragma, pero últimamente los fabricantes de motores las están sustituyendo por bombas eléctricas, que van instaladas dentro del propio tanque de la gasolina.

bomba de gasolina para motos yamaha: 

5. Bobina de encendido o ignición.- Dispositivo eléctrico perteneciente al sistema de encendido del motor, destinado a producir una carga de alto voltaje o tensión. La bobina de ignición constituye un transformador eléctrico, que eleva por inducción electromagnética la tensión entre los dos enrollados que contiene en su interior. El enrollado primario de baja tensión se conecta a la batería de 12 volt, mientras que el enrollado secundario la transforma en una corriente eléctrica de alta tensión de 15 mil ó 20 mil volt. Esa corriente se envía al distribuidor y éste, a su vez, la envía a cada una de las bujías en el preciso momento que se inicia en cada cilindro el tiempo de explosión del combustible. 

6. Filtro de aceite.- Recoge cualquier basura o impureza que pueda contener el aceite lubricante antes de pasar al sistema de lubricación del motor.

7. Bomba de aceite.- Envía aceite lubricante a alta presión a los mecanismos del motor como son, por ejemplo, los cojinetes de las bielas que se fijan al cigüeñal, los aros de los pistones, el árbol de leva y demás componentes móviles auxiliares, asegurando que todos reciban la lubricación adecuada para que se puedan mover con suavidad.

8. Cárter.- Es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que utiliza el motor. Una vez que la bomba de aceite distribuye el lubricante entre los diferentes mecanismos, el sobrante regresa al cárter por gravedad, permitiendo así que el ciclo de lubricación continúe, sin interrupción, durante todo el tiempo que el motor se encuentre funcionando.

9. Aceite lubricante.- Su función principal es la de lubricar todas las partes móviles del motor, con el fin de disminuir el rozamiento y la fricción entre ellas. De esa forma se evita el excesivo desgaste de las piezas, teniendo en cuenta que el cigüeñal puede llegar a superar las 6 mil revoluciones por minuto.

Como función complementaria el aceite lubricante ayuda también a refrescar los pistones y los cojinetes, así como mantenerlos limpios. Otra de las funciones del lubricante es ayudar a amortiguar los ruidos que produce el motor cuando está funcionando.

10. Toma de aceite.- Punto desde donde la bomba de aceite succiona el aceite lubricante depositado en el cárter.

11. Cables de alta tensión de las bujías.- Son los cables que conducen la carga de alta tensión o voltaje desde el distribuidor hasta cada bujía para que la chispa se produzca en el momento adecuado.

12. Bujía.- Electrodo recubierto con un material aislante de cerámica. En su extremo superior se conecta uno de los cables de alta tensión o voltaje procedentes del distribuidor, por donde recibe una carga eléctrica de entre 15 mil y 20 mil volt aproximadamente. En el otro extremo la bujía posee una rosca metálica para ajustarla en la culata y un electrodo que queda situado dentro de la cámara de combustión.

La función de la bujía es hacer saltar en el electrodo una chispa eléctrica dentro de la cámara de combustión del cilindro cuando recibe la carga de alta tensión procedente de la bobina de ignición y del distribuidor. En el momento justo, la chispa provoca la explosión de la mezcla aire-combustible que pone en movimiento a los pistones. Cada motor requiere una bujía por cada cilindro que contenga su bloque.

13. Balancín.- En los motores del tipo OHV (Over Head Valves – Válvulas en la culata), el balancín constituye un mecanismo semejante a una palanca que bascula sobre un punto fijo, que en el caso del motor se halla situado normalmente encima de la culata. La función del balancín es empujar hacia abajo las válvulas de admisión y escape para obligarlas a que se abran. El balancín, a su vez, es accionado por una varilla de empuje movida por el árbol de levas. El movimiento alternativo o de vaivén de los balancines está perfectamente sincronizado con los tiempos del motor.

14. Muelle de válvula.- Muelle encargado de mantener normalmente cerradas las válvulas de admisión y escape. Cuando el balancín empuja una de esas válvulas para abrirla, el muelle que posee cada una las obliga a regresar de nuevo a su posición normal de “cerrada” a partir del momento que cesa la acción de empuje de los balancines..

15. Válvula de escape.- Pieza metálica en forma de clavo grande con una gran cabeza, cuya misión es permitir la expulsión al medio ambiente de los gases de escape que se generan dentro del cilindro del motor después que se quema la mezcla aire-combustible en durante el tiempo de explosión.

Válvula de admisión.- Válvula idéntica a la de escape, que normalmente se encuentra junto a aquella. Se abre en el momento adecuado para permitir que la mezcla aire-combustible procedente del carburador, penetre en la cámara de combustión del motor para que

1.- valvula de admisión 2.- valvula de escape

16. Múltiple o lumbrera de admisión.- Vía o conducto por donde le llega a la cámara de combustión del motor la mezcla de aire-combustible procedente del carburador para dar inicio al tiempo de admisión.

17. Cámara de combustión.- Espacio dentro del cilindro entre la culata y la parte superior o cabeza del pistón, donde se efectúa la combustión de la mezcla aire-combustible que llega del carburador. La capacidad de la cámara de combustión se mide en cm3 y aumenta o disminuye con el movimiento alternativo del pistón. Cuando el pistón se encuentra en el PMS (Punto Muerto Superior) el volumen es el mínimo, mientras que cuando se encuentra en el PMI (Punto Muerto Inferior) el volumen es el máximo. 

18.Varilla empujadora.- Varilla metálica encargada de mover los balancines en un motor del tipo OHV (Over Head Valves – Válvulas en la culata). La varilla empujadora sigue siempre el movimiento alternativo que le imparte el árbol de levas.

19. Árbol de levas.- Eje parecido al cigüeñal, pero de un diámetro mucho menor, compuesto por tantas levas como válvulas de admisión y escape tenga el motor. Encima de cada leva se apoya una varilla empujadora metálica, cuyo movimiento alternativo se transmite a los balancines que abren y cierran las válvulas de admisión o las de escape.

A Cigüeñal
B Árbol de levas

20. Aros del pistón.- Los aros son unos segmentos de acero que se alojan en unas ranuras que posee el pistón. Los hay de dos tipos: de compresión o fuego y rascador de aceite.

Las funciones de los aros son las siguientes:

De compresión o fuego:
-Sella la cámara de combustión para que durante el tiempo de compresión la mezcla aire-combustible no pase al interior del cárter; tampoco permite que los gases de escape pasen al cárter una vez efectuada la explosión.

-Ayuda a traspasar a los cilindros parte del calor que libera el pistón durante todo el tiempo que se mantiene funcionando el motor.

-Ofrece cierta amortiguación entre el pistón y el cilindro cuando el motor se encuentra en marcha.

-Bombea el aceite para lubricar el cilindro.

1.- de compresión o fuego 2.- rascador de aceite

Rascador de aceite:

-Permite que cierta cantidad de lubricante pase hacia la parte superior del cilindro y “barre” el sobrante o el que se adhiere por salpicadura en la parte inferior del propio cilindro, devolviéndolo al cárter por gravedad.


21.- Pistón.- El pistón constituye una especie de cubo invertido, de aluminio fundido en la mayoría de los casos, vaciado interiormente. En su parte externa posee tres ranuras donde se insertan los aros de compresión y el aro rascador de aceite. Mas abajo de la zona donde se colocan los aros existen dos agujeros enfrentados uno contra el otro, que sirven para atravesar y fijar el bulón que articula el pistón con la biela.

1.- Cabeza. 2.- Aros de compresión o de fuego.
3.- Aro rascador de aceite. 4.- Bulón. 5.- Biela. 6.- Cojinetes

22.- Biela.- Es una pieza metálica de forma alargada que une el pistón con el cigüeñal para convertir el movimiento lineal y alternativo del primero en movimiento giratorio en el segundo. La biela tiene en cada uno de sus extremos un punto de rotación: uno para soportar el bulón que la une con el pistón y otro para los cojinetes que la articula con el cigüeñal. Las bielas puedes tener un conducto interno que sirve para hacer llegar a presión el aceite lubricante al pistón.

23.- Bulón.- Es una pieza de acero que articula la biela con el pistón. Es la pieza que más esfuerzo tiene que soportar dentro del motor.

24.- Cigüeñal.- Constituye un eje con manivelas, con dos o más puntos que se apoyan en una bancada integrada en la parte superior del cárter y que queda cubierto después por el propio bloque del motor, lo que le permite poder girar con suavidad. La manivela o las manivelas (cuando existe más de un cilindro) que posee el cigüeñal, giran de forma excéntrica con respecto al eje. En cada una de las manivelas se fijan los cojinetes de las bielas que le transmiten al cigüeñal la fuerza que desarrollan los pistones durante el tiempo de explosión. (imagen junto a árbol de levas)

25.- Múltiple de escape.- Conducto por donde se liberan a la atmósfera los gases de escape producidos por la combustión. Normalmente al múltiple de escape se le conecta un tubo con un silenciador cuya función es amortiguar el ruido que producen las explosiones dentro del motor. Dentro del silenciador los gases pasan por un catalizador, con el objetivo de disminuir su nocividad antes que salgan al medio ambiente.

26.- Refrigeración del motor.- Sólo entre el 20 y el 30 porciento de la energía liberada por el combustible durante el tiempo de explosión en un motor se convierte en energía útil; el otro 70 u 80 porciento restante de la energía liberada se pierde en forma de calor. Las paredes interiores del cilindro o camisa de un motor pueden llegar a alcanzar temperaturas aproximadas a los 800 ºC. Por tanto, todos los motores requieren un sistema de refrigeración que le ayude a disipar ese excedente de calor.

Entre los métodos de enfriamiento más comúnmente utilizados se encuentra el propio aire del medio ambiente o el tiro de aire forzado que se obtiene con la ayuda de un ventilador. Esos métodos de enfriamiento se emplean solamente en motores que desarrollan poca potencia como las motocicletas y vehículos pequeños. Para motores de mayor tamaño el sistema de refrigeración más ampliamente empleado y sobre todo el más eficaz, es el hacer circular agua a presión por el interior del bloque y la culata.

27.- Varilla medidora del nivel de aceite.- Es una varilla metálica que se encuentra introducida normalmente en un tubo que entra en el cárter y sirve para medir el nivel del aceite lubricante existente dentro del mismo. Esta varilla tiene una marca superior con la abreviatura MAX para indicar el nivel máximo de aceite y otra marca inferior con la abreviatura MIN para indicar el nivel mínimo. Es recomendable vigilar periódicamente que el nivel del aceite no esté nunca por debajo del mínimo, porque la falta de aceite puede llegar a gripar (fundir) el motor.

28.- Motor de arranque.- Constituye un motor eléctrico especial, que a pesar de su pequeño tamaño comparado con el tamaño del motor térmico que debe mover, desarrolla momentáneamente una gran potencia para poder ponerlo en marcha.

El motor de arranque posee un mecanismo interno con un engrane denominado “bendix”, que entra en función cuando el conductor acciona el interruptor de encendido del motor con la llave de arranque. Esa acción provoca que una palanca acoplada a un electroimán impulse dicho engrane hacia delante, coincidiendo con un extremo del eje del motor, y se acople momentáneamente con la rueda dentada del volante, obligándola también a girar. Esta acción provoca que los pistones del motor comiencen a moverse, el carburador (o los inyectores de gasolina), y el sistema eléctrico de ignición se pongan funcionamiento y el motor arranque.

29.- Volante.- En un motor de gasolina de cuatro tiempos, el cigüeñal gira solamente media vuelta por cada explosión que se produce en la cámara de combustión de cada pistón; es decir, que por cada explosión que se produce en un cilindro, el cigüeñal debe completar por su propio impulso una vuelta y media más, correspondientes a los tres tiempos restantes. Por tanto, mientras en uno de los tiempos de explosión el pistón “entrega energía” útil, en los tres tiempos restantes “se consume energía” para que el cigüeñal se pueda mantener girando por inercia.

Esa situación obliga a que parte de la energía que se produce en cada tiempo de explosión sea necesario acumularla de alguna forma para mantener girando el cigüeñal durante los tres tiempos siguientes sin que pierda impulso. De esa función se encarga una masa metálica denominada volante de inercia, es decir, una rueda metálica dentada, situada al final del eje del cigüeñal, que absorbe o acumula parte de la energía cinética que se produce durante el tiempo de explosión y la devuelve después al cigüeñal para mantenerlo girando.

3. ¿Cómo funciona un motor?

Básicamente, el objetivo final de un motor de carro es convertir el combustible (cualquiera que sea) en movimiento y transferirlo a las llantas por medio de la transmisión del vehículo, de tal manera que el vehículo pueda moverse. Actualmente, la manera más utilizada para crear este movimiento es quemando la gasolina dentro del motor. Debido a esto, los motores de carro se les llama "motor de combustión interna". 

Hay varias clases de motores de combustión interna. Los motores diesel son una, los motores de gas son otra. Vea también los artículos sobre los motores de HEMI, los motores rotatorios y los motores de dos-ciclos. Cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas. 

Existen también los motores de combustión externa. El motor de vapor en trenes y barcos antiguos es el mejor ejemplo de un motor de combustión externa. El combustible (usualmente usaban carbón, madera, aceite) en un motor de vapor se quema afuera del motor para crear el vapor. Este vapor crea el movimiento dentro del motor. El motor de combustión interna es mucho más eficiente en consumo de combustible, además que un motor de combustión interna es mucho más pequeño que uno de combustión externa equivalente. Esto explica por qué no vemos carros modernos en las calles utilizando motores de vapor. 

A continuación revisaremos el proceso de combustión interna más detalladamente.

Acerca de la combustión interna

Los cañones antiguos utilizan el principio fundamental de cualquier motor de combustión interna: Si se pone una cantidad minúscula de combustible de gran energía (como la pólvora, o gasolina) en un pequeño espacio, y se enciende, se crea una enorme cantidad de energía en forma de gas que se amplía. Es así como un cañón puede utilizar esa energía para lanzar una bala de cañón a cientos de metros de distancia. En este caso, la energía se traduce al movimiento de la bala de cañón. Puedes también utilizarla para propósitos más interesantes. Por ejemplo, si pudieras crear un ciclo que permita varias de estas explosiones, cientos de veces por segundo, de manera controlada, y logras encauzar el movimiento generado de una manera útil, ahí tienes el fundamento de motor de carro!

Casi todos los carros modernos utilizan dentro del motor un ciclo de cuatro tiempos para convertir el combustible en movimiento. El concepto de ciclo de cuatro tiempos también es conocido como el ciclo de Otto, en honor a Nikolaus Otto, quien lo inventó en 1867. Los cuatro movimientos se ilustran en el cuadro 1, y se detallan a continuación: 

Fase de admisión de gases 

Fase de compresión 

Fase de explosión 

Fase de expulsión de gases 

Puedes ver en la figura que un dispositivo llamado un pistón substituye la bala en un cañón. El pistón está conectado al cigüeñal por una biela. Mientras que el cigüeñal gira, tiene el efecto de mover el pistón. A continuación detallamos lo que sucede en el motor a través de un ciclo completo: 

El pistón comienza hasta arriba, la válvula de admisión se abre, y el pistón se mueve abajo, creando un efecto de succión en el conducto de admisión, permitiendo que ingrese la mezcla de aire y gasolina. Éste es el ciclo de admisión. Solo se necesita de una pequeña gota de gasolina, mezclada correctamente con aire, para que el ciclo funcione correctamente (Parte 1 de la figura) 

Luego, la válvula de admisión se cierra, y el pistón es empujado de nuevo hacia arriba para comprimir esta mezcla de gasolina y aire. La compresión hace que el efecto posterior de la explosión sea aún más poderosa. (Parte 2 de la figura) 

Cuando el pistón alcanza su posición más alta, la bujía emite una chispa para encender la gasolina. Esto causa que la mezcla en el cilindro estalle, obligando al pistón a moverse hacia abajo. (Parte 3 de la figura) 

Una vez que el pistón llega a su punto más bajo, la válvula de escape se abre y el pistón empuja el combustible quemado fuera del cilindro, para que salga por el escape del carro. (Parte 4 de la figura) 

En este momento, el motor está listo para el siguiente ciclo, por lo que vuelve a la fase de admisión, recargándose con la mezcla de aire y gasolina. 

Nótese que el movimiento obtenido a través de un motor de combustión interna es rotatorio, mientras que el movimiento producido por un cañón es lineal. En un motor, normalmente el movimiento lineal de los pistones es convertido en rotatorio por el cigüeñal. El movimiento rotatorio es deseable, porque lo necesitamos para dar vueltas a las ruedas del carro. 

Ahora le echaremos un vistazo a todas las piezas que tienen que trabajar juntas para lograr que este proceso en el motor funcione. Comenzaremos con los cilindros.

4. Sistema de lubricación

La función de el sistema de lubricación es evitar el desgaste de las piezas de el motor, creando una capa de lubricante entre las piezas, que estan siempre rozando. El lubricante suele ser recogido(y almacenado) en el carter inferior(pieza que cierra el motor por abajo)

El lubricante y su viscosidad pueden influir mucho en el rendimiento de un motor, además, exixsten varios sistemas para su distribución.
 

  Aceites:

Los aceites empleados para la lubricación de los motores pueden ser tanto minerales,como sintéticos.
Las principales condiciones o propiedades del aceite usado para el engrase de motores son: resistencia al calor, resistencia a las altas presiones, anticorrosivo, antioxidante y detergente.
Por su densidad : espesos, extradensos, densos, semidensos, semifluidos, fluidos y muy fluidos.
Por sus propiedades, los aceites se clasifican en: aceite normal, aceite de primera , aceite detergente y aceite multigrado(puede emplearse en cualquier tiempo), permitiendo unarranque fácil a cualquier temperatura.
Los aceites sintéticos aunan las propiedades detergente y multigrado.

Existen en el mercado unos aditivos que suelen añadirse al aceite para mejorarlo o darle determinadas propiedades. El fín de estos aditivos es que el polvo de estos productos se adhiera a las partículas en contacto, haciéndolas resbaladizas.
Los puntos principales a engrasar en un motor, son:

1. Paredes de cilindro y pistón.
2. Bancadas del cigüeñal.
3. Pié de biela.
4. Arbol de levas.
5. Eje de balancines.
6. Engranajes de la distribución.

El carter inferior sirve de depósito al aceite, que ha de engrasar a todos los elementos y en la parte más profunda, lleva una bomba que, movida por un eje engranado al árbol de levas, lo aspira a través de un colador.
A la salida de la bomba, el aceite pasa a un filtro donde se refina, y si la presión fuese mayor de la necesaria, se acopla una válvula de descarga.

Presión:

La presión a la que circula el aceite, desde la salida de la bomba hasta que llegue a los puntos de engrase.

Esta presión debe ser la correcta para que el aceite llegue a los puntos a engrasar, no conviene que sea excesiva, ya que aparte de ser un gasto innecesario llegaría a producir depósitos carbonosos en los cilindros y las válvulas.

Para conocer en todo momento la presión del sistema de engrase, se instala en el salpicadero un manómetro, que está unido a la tubería de engrase, y nos indica la presión real. O bien una luz situada en el tablero de instrumentos, que se enciende cuando la presión es insuficiente.

Lubricación por aceite no usado

Se extrae este de un recipiente mediante una bomba y se manda a presión a los diferentes puntos que hay que lubricar. Cada sitio a lubricar recibe la cantidad de aceite que le es indispensable. El caudal impulsado por la bomba puede depender del número de revoluciones del motor y de la carga de este. Tiene la ventaja de que en los puntos a lubricar siempre se tiene aceite limpio a temperatura fresca. Pero como se trata de cantidades muy pequeñas no es posible una refrigeración eficaz, como la que se pretende hoy mediante el aceite.

Lubricación por mezcla

La forma más sencilla de lubricar el motor. El aceite lubricante suele agregarse al combustible al llenar el deposito o se agrega a la mezcla en el carburador por medio de un deposito especial y una bomba dosificadora. El caudal impulsado por la bomba puede depender del número de revoluciones del motor y de la carga de este. La relación de mezcla del aceite con el combustible esta comprendida entre 1:25 y 1:100. La lubricación por mezcla sólo puede utilizarse en motores de dos tiempos, en los que la mezcla pasa por el cárter del cigüeñal.

Lubricación por inmersión o por salpicadura

Las tapas de las bielas van provistas de unos cacillos y los muñones del cigüeñal con discos. Unos y otros se sumergen en el depósito de aceite del cárter y lanzan el aceite salpicando todos los puntos. Se emplea siempre como complemento del circuito de engrase a presión.

Lubricación por circuito a presión

Es el sistema mas empleado. En este sistema, una bomba aspira aceite del cárter, normalmente a través de un filtro, y lo impulsa por los conductos y, en su caso, por un filtro a los puntos de lubricación.

Lubricación por Cárter seco

Es un tipo constructivo de la lubricación por circulación a presión. Se prefiere su uso en vehículos todo terreno y deportivos.

El aceite que retorna al Carter se manda por medio de una bomba aspirante a un depósito auxiliar desde el cual, por medio de una bomba de aceite a presión, se impulsa a los puntos que haya que lubricar. Así se garantiza una buena lubricación incluso en el caso de grandes inclinaciones en la posición del coche.

En los casos de lubricación por circulación a presión y de lubricación por cárter seco se han previsto manómetros de aceite y luces de control de la presión del aceite.

Filtro de aceite

Se instalan para evitar que el lubricante se deteriore prematuramente a causa de las impurezas. Además, suelen mejorar la refrigeración del flujo de aceite. Hay que distinguir entre filtros del circuito principal y del circuito secundario.

Normalmente se montan filtros de circuito principal porque así todo el caudal impulsado pasa a presión por el filtro antes de llegar a los puntos de lubricación y se eliminan previamente las impurezas. Una válvula de desvío colocada delante del filtro del circuito principal garantiza que, en caso de obstrucción del filtro, el aceite pueda llegar, sin filtrar, a los puntos de lubricación a través de un conducto de derivación. La válvula de sobrepesion situada a continuación de la bomba de aceite impide que la presión en los conductos de aceite resulte inadmisible, cosa que puede ocurrir, especialmente, en el arranque en frío. Una válvula de retención situada después de la bomba impide que se vacíen los conductos de alimentación con el motor parado.

A través de un filtro del circuito secundario no circula más que una parte del caudal de aceite impulsado porque se encuentra en un ramal paralelo al conducto principal. De esta manera, a los puntos de lubricación puede llegar aceite sucio. Por esta razón se mejora la finura del filtro y el aceite se limpia, ciertamente, con mayor lentitud pero con más intensidad. Como solo pasa una parte del aceite por el circuito secundario, no necesita válvula de desvío. Los filtros obstruidos no pueden bloquear el flujo de aceite hacia los puntos de lubricación.

5. Sistema de Frenos

Al presionar el pedal, reforzadores multiplican el esfuerzo que el conductor ejerce sobre el pedal al frenar. Este esfuerzo sobre el pedal es transmitido a los frenos por medio de una instalación hidráulica, en la que se dispone un cilindro maestro donde se genera la presión en la liga de frenos y la transmite desde su reservorio hasta cada una de las ruedas. En las ruedas, los discos y tambores dependiendo de la presión que reciben frenan las ruedas.

TIPOS DE FRENOS HIDRÁULICOS

Los materiales de fricción que se utilizan son conocidos como balatas y suelen ser piezas metálicas, semi-metálicas o de cerámica que soportan muy altas temperaturas y son los que crean la fricción contra una superficie fija, que pueden ser o tambores o discos; y así logran el frenado de el vehículo. Las balatas son piezas que sufren de desgaste y se tienen que revisar y cambiar en forma periódica.

Frenos de disco

Frenos de Tambores

Frenos de disco:


Consisten en un disco metálico sujeto a la rueda, en cada una de sus caras están las pastillas, que son planas y, puestas en funcionamiento, aferran el disco con una acción de pinzas. La presión hidráulica ejercida desde el cilindro maestro causa que un pistón presione las pastillas por ambos lados del rotor, esto crea suficiente fricción entre ambas piezas para producir un descenso de la velocidad o la detención total del vehículo.
En los frenos de discos, el disco puede ser frenado por medio de unas plaquetas (B), que son accionadas por un émbolo (D) y pinza de freno (C), que se aplican lateralmente contra él deteniendo su giro. Suelen ir convenientemente protegidos y refrigerados, para evitar un calentamiento excesivo de los mismos.

Los frenos de disco pueden ser de tres categorías: flotantes (la tuerca que sostiene las pastillas flota sobre cuatro sostenes de caucho, oscilando cada vez que se aplican los frenos), fijos (está bien sujeta por cuatro pistones, dos de cada lado del disco) o deslizantes (está suspendida por sostenes de caucho y se desliza al entrar en actividad). En la práctica, sus resultados son análogos. Además, para eliminar más rápido el calor resultante de la presión de las pastillas sobre las ruedas -en condiciones extremas de frenado se puede alcanzar los 260 grados de temperatura-, los discos pueden tener espacios huecos entre sus caras (se los llama ventilados).

Pastillas de freno

Las pastillas van colocadas dentro de una pinza dotada de un pistón como mínimo, que transforma la presión en fuerza. Las pastillas están diseñadas para producir una alta fricción con el disco. Deben ser reemplazadas regularmente, y muchas están equipadas con un sensor que alerta al conductor cuando es necesario hacerlo. Algunas tienen una pieza de metal que provoca que suene un chirrido cuando están a punto de gastarse, mientras que otras llevan un material que cierra un circuito eléctrico que hace que se ilumine un testigo en el cuadro del conductor.

La potencia de frenado la determina la estabilidad del factor de fricción de las pastillas. El factor de fricción tiende a disminuir con el aumento de temperatura y velocidad. Al bajar el factor de fricción se prolonga la distancia de frenado.

Frenos de tambor

Constan de un tambor de acero o de hierro sujeto a la rueda de forma tal que gira simultáneamente, en su interior, junto al semieje, están las dos pastillas, separadas en su parte inferior por un tornillo de ajuste, y en su parte inferior por un cilindro de rueda. La presión hidráulica ejercida desde el cilindro maestro, causa que el cilindro de rueda presione las pastillas contra las paredes interiores del tambor, produciendo el descenso de velocidad correspondiente.

En el interior de un freno de tambor van alojadas las zapatas (B), provistas de forros de un material muy resistente al calor y que pueden ser aplicadas contra la periferia interna del tambor por la acción del bombín (C), produciéndose en este caso el frotamiento de ambas partes.
Como las zapatas van montadas en el plato (D), sujeto al chasis por el sistema de suspensión y que no gira, es el tambor el que queda frenado en su giro por el frotamiento con las zapatas.

FADING

Fading (Del verbo inglés fade: desmejorar, marchitar) : Expresión que se utiliza cuando los frenos de un vehículo pierden efectividad debido al sobrecalentamiento de los elementos que están en contacto (discos o tambores y pastillas), que pueden llegar a alcanzar temperaturas incluso superiores a los 500 grados centígrados

El calentamiento excesivo de los frenos disminuye la adherencia del material empleado en los forros de las zapatas, al mismo tiempo que dilata el tambor, que queda más separado de ellas, por eso aparece el fenómeno llamado “fading”. Una vez que se enfrían, los frenos vuelven a funcionar normalmente. Este fenómeno aparece también cuando el líquido de frenos es de mala calidad y se vaporiza parcialmente en los bombines

Antiguamente los autos tenían solo tambores, pero estos al acumular calor pierden efectividad, aún cuando algunos tambores tienen aletas de refrigeración para enfriarse más velozmente. Existen discos sólidos y ventilados, estos últimos por su complejidad de fabricación, son más costosos, pero mantienen más baja la temperatura durante la frenada y son más eficientes. Debido a la distribución de peso y su geometría, un auto debe frenar más adelante que atrás, Es por eso que al frente se encuentran los frenos de mayor efectividad y robustez. Los arreglos más comunes son los autos con frenos de discos adelante y tambor atrás. Los más costosos son los que utilizan discos en las cuatro ruedas. La mayoría de estos usan discos ventilados adelante y macizos atrás. 

SISTEMA ANTIBLOQUEO DE FRENOS

Pertenece al grupo de los sistemas auxiliares que contribuyen a que los vehículos sean más seguros y fáciles de controlar, independientemente de las condiciones de las autopistas.

Cuando se aplican los frenos tan fuertemente que bloquean las ruedas, los cauchos patinan sobre el camino. En esa situación, con las ruedas bloqueadas, se pierde el control del vehículo, que por efecto de la inercia se desliza en línea recta sin responder a la dirección aunque se mueva el volante. Para evitar este inconveniente hay dos caminos. Uno es aplicar la presión justa sobre el pedal de freno para impedir el bloqueo, aunque esta maniobra exige ejercitación y entrenamiento para desarrollar la sensibilidad en el pie. La otra solución la aportó la industria del automóvil con el sistema antibloqueo de frenos (ABS), el cual consta de un complejo dispositivo de sensores y bombas electrónicas mantienen a las ruedas en movimiento, aún en situaciones de pánico o frenadas violentas.

El sistema ABS que evita que los cauchos se deslicen, permitiendo mantener el control del vehículo aun en una situación extrema, aunque el ABS mejora la frenada en todos los terrenos, hay que tener en cuenta que con pisos resbaladizos, las distancias de frenado también son mayores.

Este tipo de frenos se utilizan en algunos autos que poseen frenos de disco en los cuatro cauchos, llevan un sensor en cada rueda, que compara permanentemente la velocidad de giro (régimen) de cada rueda con la velocidad de giro de las restantes. Dicho régimen puede ser diferente en cada rueda porque en curvas, terrenos deslizantes o en frenadas cada rueda tiene diferentes velocidades y/o superficies. Los cuatro sensores están comunicados con una computadora; y si se reduce repentinamente el régimen de una sola rueda, la computadora da aviso del riesgo de bloqueo, lo que ocasiona que se reduzca de inmediato la presión hidráulica en el tubo de freno de esa rueda, para aumentar a continuación otra vez hasta el límite de bloqueo. Este ciclo se desarrolla varias veces por segundo, sujeto a vigilancia y regulación electrónicas durante toda la operación de frenado. Resultado: el vehículo sigue estable al frenar indistintamente del agarre o patinaje que ofrezca el pavimento; no necesariamente se acorta el recorrido de frenado.

FRENO DE MANO

La función del freno de mano o freno de estacionamiento, es la de que un vehículo estacionado no se ponga en movimiento por si solo, aun cuando se puede utilizar como freno de emergencia si es necesario durante la marcha del vehículo.

Es una palanca que se encuentra al alcance del conductor; la palanca va unida por unos cables a la leva de freno. Al accionar la palanca las levas acciona los dispositivos frenantes de las ruedas ocasionando un frenado que en caso de darse con el vehículo andando suele ser muy brusco.

LIQUIDO DE FRENOS

La función de el líquido de frenos es transmitir la presión de la frenada desde el pedal hasta las balatas. Para que se pueda reconocer un buen líquido de frenos se debe de tomar en cuenta que el líquido debe de ser:

Incompresible (Que no se comprima en lo mas mínimo)

No debe de ocasionar fricción con la tubería del sistema de frenos.

No debe ocasionar corrosión, para mantener en el mejor estado posible la tubería. Dado que el líquido de frenos está en contacto permanente con los componentes del circuito (caucho, Cobre, Acero, etc.), deberá poseer propiedades anticorrosivas que impidan la interacción química entre ellos, que supondría el deterioro de los componentes. Nunca se debe de mezclar un líquido mineral con otro sintético.

Debe de tener un elevado punto de ebullición (en general oscila entre 230° y 240° C para un líquido nuevo)

Debe de tener fluidez aun a bajas temperaturas.

Cuando se acciona el pedal de freno, se comprime el líquido que se dirige hasta los cilindros de rueda accionando las zapatas y pastillas de freno. Una de las características del líquido de freno es que el no se comprime, por lo tanto él comprime los accionadores de los frenos en las ruedas (pastillas y zapatas).

El líquido de freno es hidroscópico, es decir absorbe agua, por lo tanto su vida útil es limitada, si el contenido de agua supera el 3%, la temperatura de ebullición desciende de 80° a 90° C, lo que implica la sustitución del líquido y además no debe utilizarse uno nuevo que se haya mantenido durante un tiempo prolongado en contacto con el aire. Eso indica que cuando hay mucha absorción de agua por el líquido, se pierden sus propiedades de compresibilidad, dificultando el proceso de frenado.

Los líquidos de frenos sufren una ligera degradación durante los primeros meses de utilización, debido a su poder de absorción de la humedad; pero transcurrido un cierto tiempo se llega a la estabilización de la tasa de humedad, de manera que no es necesario el cambio del líquido.
Sin embargo, cuando se realizan intervenciones en el circuito de frenos, como el cambio de un cilindro receptor, en las cuales  se rompe la hermeticidad del circuito, es imprescindible realizar el cambio total del líquido de frenos. Los fabricantes recomiendan el cambio cada 80.000 Km. o dos años.

Agua en el líquido

En situaciones donde se exigen “frenadas” de emergencia, (incluso hay casos en que el disco de freno se pone al “rojo vivo”) es normal que el líquido de freno se caliente mucho, cuanto más se calienta el líquido mayor es la posibilidad de producir burbujas de vapor que se transformarán en agua. También, si el líquido de freno es de baja calidad, el punto de ebullición es bajo y rápidamente se produce agua.

FUERZA DE FRENADO

La fuerza de frenado debe de estar repartida entre los ejes con relación al peso soportado por los mismos, dependiendo de la distribución de los distintos mecanismos, como motor, caja de velocidades, depósito de combustible, etc., y de la transferencia de peso al frenar (que depende fundamentalmente de la altura del centro de gravedad), peso total del vehículo y distancia entre ejes.
En cuanto a la eficacia del frenado, deben de ser exactamente iguales en las dos ruedas de un mismo eje, para evitar “tiros” hacia uno de los lados, que provocarían la inestabilidad del vehículo en las frenadas.

Cuando se frena un vehículo, parte de su peso se transfiere hacia el eje delantero, quedando el trasero deslastrado; por esto, la fuerza de frenado aplicada a ambos ejes no debe de ser igual y aunque se disponen en las ruedas delanteras unos cilindros receptores mayores, para obtener más fuerza de frenado sobre ellas, sigue siendo necesario utilizar un mecanismo corrector de frenada que corrija la presión aplicada a las ruedas traseras en función de las circunstancias en que se produzca el frenado. Además el bloqueo de las ruedas traseras durante el frenado, es más peligroso cuando se produce en las traseras, por eso los correctores de frenado, adecuan las fuerzas de frenado de las ruedas traseras, lográndose una mayor estabilidad en el frenado.
También deben corregir la presión hidráulica en función de la carga y repartir la fuerza de frenado entre los ejes delantero y trasero en función de la deceleración.

VENTAJAS QUE REPRESENTAN LOS FRENOS DE DISCO FRENTE A LOS DE TAMBOR

En los últimos 40 años o más, el frenado de vehículos comerciales ha sido ejecutado por frenos a tambor de los más variados modelos y con las tradicionales formas de actuación mecánica, hidráulica y neumática. Los modernos frenos a tambor neumáticos de hoy, alcanzaron el auge de su desarrollo y sofisticación y han atendido a los requisitos de los frenados actuales.

Los requisitos de eficiencia de frenado están, en todo el mundo, tornándose más severos, haciendo que los vehículos comerciales actuales absorban más energía en el frenado y acorten las distancias de parada.

Sin embargo, principalmente en el caso de vehículos extra-pesados, las limitaciones de la tecnología tambor / patín expansible se están haciendo más evidentes. Son varios los factores que contribuyen para esto:

La velocidad promedio de los vehículos está aumentando. Debido a la creciente relación potencia / peso, mejoras en la aerodinámica y el grado de desarrollo de los neumáticos, generando una menor resistencia al rodar. Se sabe que, incluso con un pequeño aumento en la velocidad promedio, resulta en un gran aumento en el esfuerzo de frenado debido a que la energía cinética es función del cuadrado de la velocidad.

La creciente exigencia y la expectativa de los conductores de vehículos comerciales que desean tener un desempeño de frenado más similar al de los automóviles, particularmente en el caso de la estabilidad, modulación y desempeño en caliente, áreas en las que los frenos a tambor quedan comprometidos en función de sus limitaciones de proyecto.

La conclusión a la que llegamos es que los vehículos comerciales pesados, en un futuro no muy distante, inevitablemente deberán sufrir una transición de la tecnología del freno a tambor para la nueva tecnología de los frenos a disco.

Las principales ventajas son de los frenos a disco son:

El equilibrio de las presiones en ambas caras del disco suprime toda reacción sobre el eje (delantero o trasero) del vehículo; además, estas presiones axiales no producen deformaciones de la superficie de frenado.

La dilatación transversal bajo el efecto del aumento de temperatura tiende a disminuir el juego entre disco y pastillas; de todas formas, esta dilatación es más pequeña que la radial de los frenos de tambor, lo que facilita el reglaje y simplifica los dispositivos de reglaje automático.

El disco se encuentra al aire libre y, por ello, su refrigeración está asegurada, retardándose la aparición del fading.

Los cilindros de freno están situados en el exterior y son mejor refrigerados que en los frenos de tambor, resultando más difícil la aparición del fading por aumento de temperatura del líquido de frenos.

Menor peso total, que en un automóvil de turismo puede llegar a suponer hasta 100 Kg.

Mayor facilidad de intervención y sustitución de las guarnituras.

No pierden eficacia al sumergirlos en agua

Actualmente los frenos de tambor se siguen utilizando en los vehículos de gama baja debido a su menor coste sobre los frenos de disco.

6. ¿Cómo revisar un auto usado?




La revisión.  Es trascendental hacer una revisión del vehículo, de preferencia en un lugar claro para ver todos los detalles como la pintura, las tonalidades diferentes, estado de los vidrios, entre otros aspectos. Es importante que todos los cristales estén marcados con el sello original. También, deben revisarse alfombras, asientos, techo... La inspección mecánica.  La parte mecánica no se puede dejar a un lado. El auto debe llevarse donde un mecánico de confianza. La revisión debe incluir el estado del motor, los frenos,la suspensión, la dirección, el sistema eléctrico, golpes, el chasís y posibles soldaduras o reparaciones de choques.

Busca detalles que puedan denotar anomalías. Accesorios o partes que lucen nuevas y brillantes indican recambio, lo mismo con gomas, mangueras, etc. 

Revisa las gomas; mangueras, correas, soportes y otras partes de este material, buscando elementos resecos, quebrados, con fisuras o pérdidas. 
 
Revisa todos los compartimientos donde se recargan fluídos para ver su nivel u estado Ejemplo: líquido de frenos, refrigerante del radiador, electrolito de batería y lavacristales. 

Controla los terminales de la batería para observar que no estén sulfatados u oxidados. 

7. Autos Carburados 



El carburador es el dispositivo que se encarga de preparar la mezcla de aire-combustible en los motores de gasolina. A fin de que el motor funcione más económicamente y obtenga la mayor potencia de salida, es importante que la gasolina esté mezclada con el aire en las proporciones óptimas. Estas proporciones, denominadas factor lambda, son de 14,7 partes de aire en peso, por cada 1 parte de gasolina; es lo que se llama "mezcla estequiométrica". Pero en ocasiones se necesitan otras dosificaciones, lo que se llama mezcla rica (factor lambda menor de 1) o bien mezcla pobre, es decir factor lambda mayor de 1, en volumen corresponden unos 10.000 litros de aire por cada litro de gasolina.

El carburador posee una sección donde la gasolina y el aire son mezclados y otra sección donde la gasolina es almacenada a un nivel muy preciso, por debajo del nivel del orificio de salida (cuba). Estas dos secciones están separadas pero conectadas por la tobera principal.¹

La relación de aire-combustible es determinante en el funcionamiento del motor. Esta mezcla, llamada también factor lambda, indicada en el párrafo anterior no debe ser menor de unas 10 partes de aire por cada parte de gasolina, ni mayor de 17 a 1; en el primer caso hablamos de "mezcla rica" y en el segundo de "mezcla pobre".¹ Por debajo o por encima de esos límites el motor no funciona bien, llegando a "calarse", en un caso "ahogando" las bujías y en el otro calentándose en exceso, con fallos al acelerar y explosiones de retorno.

En la carrera de admisión del motor, el pistón baja dentro del cilindro y la presión interior del cilindro disminuye, aspirando aire desde el purificador (filtro), carburador y colector de admisión fluyendo hasta el cilindro. Cuando este aire pasa a través del estrechamiento del carburador (venturi), la velocidad se eleva, y por el efecto Venturi aspira la gasolina desde la tobera principal. Esta gasolina aspirada es soplada y esparcida por el flujo de aire y es mezclada con el aire.

Esta mezcla aire-combustible es después aspirada dentro del cilindro.

Válvula aceleradora

Para que el usuario pudiese controlar a voluntad las revoluciones a las que trabaja el motor se añadió al tubo original una válvula aceleradora que se acciona mediante un cable conectado a un mando del conductor llamado acelerador.

Esta válvula aceleradora permite incrementar el paso de aire y gasolina al motor a la vez que se mantiene la mezcla en su punto. La mezcla aire/gasolina se denomina gas, por lo tanto al hecho de incrementar el paso de la válvula se le llama coloquialmente "dar gas".

Guillotina

Para controlar el gas en ciertos carburadores se usa un tipo de válvula llamada guillotina que consiste en un disco que atraviesa el tubo perpendicularmente. Cuando se incrementa el paso, la guillotina se va deslizando hacia arriba como un telón dejando una abertura cada vez más grande.

Mariposa

En los motores de cuatro tiempos se usa como válvula la mariposa, que es un disco de metal cruzado diametralmente por un eje que le permite girar. En posición de reposo se encuentra completamente perpendicular al tubo y al acelerar se va incrementando su inclinación hasta que queda completamente paralela al tubo.

El eje de la mariposa sobresale por un lado, donde toma forma de palanca para ser accionada mediante el cable.

Principio de operación del carburador

EI carburador opera básicamente con el mismo principio de un pulverizador de pintura. Cuando el aire es soplado, cruzando el eje de la tubería pulverizadora, la presión interior de la tubería cae. El líquido en el pulverizador es por consiguiente aspirado dentro de la tubería y atomizado cuando es rozado por el aire. Mientras mayor sea la rapidez del flujo de aire que atraviesa la parte superior de la tubería de aspiración, mayor es la depresión en esta tubería y una mayor cantidad de líquido es aspirada dentro de la tubería

8. Autos Inyectados 

Inyección de combustible

La inyección de combustible es un sistema de alimentación de motores de combustión interna, que reemplaza al carburador en los motores de explosión, que es el que usan prácticamente todos los automóviles europeos desde 1990, debido a la obligación de reducir las emisiones contaminantes y para que sea posible y duradero el uso del catalizador a través de un ajuste óptimo del factor lambda.

El sistema de alimentación de combustible y formación de la mezcla complementa en los motores Otto al sistema de Encendido del motor, que es el que se encarga de desencadenar la combustión de la mezcla aire/combustible.

Este sistema es utilizado, obligatoriamente, en el ciclo del diésel desde siempre, puesto que el combustible tiene que ser inyectado dentro de la cámara en el momento de la combustión (aunque no siempre la cámara está sobre la cabeza del pistón).

En los motores de gasolina actualmente está desterrado el carburador en favor de la inyección, ya que permite una mejor dosificación del combustible y sobre todo desde la aplicación del mando electrónico por medio de un calculador que utiliza la información de diversos sensores colocados sobre el motor para manejar las distintas fases de funcionamiento, siempre obedeciendo las solicitudes del conductor en primer lugar y las normas de anticontaminación en un segundo lugar.

9. Sistema de Refrigeración 

 
Por refrigeración entendemos el acto de evacuar el calor de un cuerpo, o moderar sus temperaturas, hasta dejarla en un valor adecuado o constante.
La temperatura que se alcanza en los cilindros, es muy elevada, por lo que es necesario refrigerarlos.
La refrigeración es el conjunto de elementos, que tiene como misión eliminar el exceso de calor acumulado en el motor, debido a las altas temperaturas, que alcanza con las explosiones y llevarlo a través del medio empleado, al exterior.
La temperatura normal de funcionamiento oscila entre los 75º y los 90º.
El exceso de calor produciría dilatación y como consecuencia agarrotaría las piezas móviles.
Por otro lado, estropearía la capa aceitosa del engrase, por lo que el motor se giraría al no ser adecuado el engrase y sufrirían las piezas vitales del motor. 

En la refrigeración por agua, esta el medio empleado para la dispersión del calor, dado que al circular entre los cilindros por unas oquedades ubicadas en el bloque y la culata, llamadas “cámaras de agua”, recoge el calor y va a enfriarse al radiador, disipándola para volver de nuevo al bloque y a las cámaras de agua, y circular entre los cilindros. 

Las diferentes partes del sistema de refrigeración son: 

Ventilador: produce una corriente de aire que a través del radiador enfría el agua.

Cámaras de agua: son las oquedades del bloque y culata, a través de las cuales pasa el agua. 

Bomba de agua: es la encargada de bombear el agua y hacerla circular por los conductos. Esta montada en el frente o lateral del bloque de cilindros y es conducida generalmente por una correa en V desde el cigüeñal. La bomba más utilizada es la bomba de paleta, las cuales giran empujando el agua hasta las camisas del bloque y culata. 

Manguitos: son conductores de goma que unen el bloque del motor con el radiador y donde circula el agua. La flexibilidad que presentan es para evitar que se comuniquen las vibraciones del motor al radiador. 

Termostato: es un controlador de la temperatura del motor, para hacer al agua circular por el radiador o no, según la temperatura del motor.
Esta situado entre el bloque del motor y la parte superior del radiador. Es una válvula que consta de un resorte (muelle) lleno de un líquido volátil dependiendo de la temperatura del agua, el líquido expandirá o contara el resorte que esta unido a la válvula. 

Tapa del radiador: es una pequeña válvula que deja salir el vapor de agua al exterior al alcanzar una temperatura determinada, que por medio de un resorte abre o cierra la válvula.
El muelle mantiene la válvula cerrada realizando una cierta presión sobre ella. Si al vapor de agua supera la presión del muelle, la válvula se abre y lo deja salir. Cuando la presión disminuye se cierra.
Funciones de la tapa del radiador:
Permite llenar el sistema con el refrigerante.
Permite la salida del refrigerante al tanque de reserva debido a la expansión del líquido cuando se calienta.
Mantiene la presión del sistema a un valor adecuado para evitar la ebullición del líquido, pero sin sobre-presiones peligrosas para la integridad de las partes.
Permite el retorno del refrigerante cuando el sistema se enfría y este se contrae manteniéndolo completamente lleno.
Sirve como válvula de seguridad en los sobrecalentamientos. 

Radiadores: el radiador es un depósito compuesto por láminas por donde circula el agua. Tiene un tapón por donde se rellena, y dos comunicaciones, una para mandarle el agua y otra para recibirla.
Hay varios tipos de radiadores, sin embargo los más comunes son:
Tubulares.
De láminas de agua.
De panal. 

Refrigerantes

• Punto de congelación. Debe de ser inferior a cualquier temperatura que existe en el sistema,para evitar congelamientos en el evaporador.
• Calor específico. Debe de ser lo más alto posible para que una pequeña cantidad de líquido absorba una gran cantidad de calor.
• Volumen específico.- El volumen específico debe de ser lo más bajo posible para evitar grandes tamaños en las líneas de aspiración y compresión
• Densidad. Deben de ser elevadas para usar líneas de líquidos pequeñas.
• La temperatura de condensación, a la presión máxima de trabajo debe ser la menor posible.
• La temperatura de ebullición, relativamente baja a presiones cercanas a la atmosférica.
• Punto crítico lo más elevado posible.
• No [deben*] ser líquidos inflamables, corrosivos ni tóxicos.
• Dado que deben interaccionar con el lubricante del compresor, deben ser miscibles en fase líquida y no nocivos con el aceite.
• Los refrigerantes, se aprovechan en muchos sistemas para refrigerar también el motor del compresor, normalmente un motor eléctrico, por lo que deben ser buenos dieléctricos, es decir, tener una baja conductividad eléctrica.

10.Sistema Eléctrico 

El sistema eléctrico automotriz se encarga del encendido del motor, de su control y monitoreo para un funcionamiento óptimo, carga de la batería del automóvil durante el funcionamiento del motor, luces frontales y posteriores, luces de maniobras, generación de alto voltaje para producir chispas en las bujías, control de inyección del combustible al motor.

Las funciones de monitoreo y control del motor las realiza una computadora a bordo, a la que se le conoce también como ECM: Electronic Control Module- Módulo de Control Electrónico ó ECU: Electronic Control Unit- Unidad de Control Electrónico.

Como todo circuito electrónico puede fallar se deben incluir fusibles, los mismos que casi siempre se distribuyen en dos cajas de fusibles claramente localizadas: La primera dentro de la cabina de pasajeros bajo o al costado del tablero de instrumentos y la segunda caja dentro del compartimiento del motor a un costado del mismo.

Con este conocimiento básico del sistema eléctrico automotriz es fácil entender y resolver problemas eléctricos en cualquier automóvil.

Generador ó alternador

Cuando el motor del automóvil se enciende parte de la energía mecánica del motor se transfiere al generador o alternador mediante una correa trapezoidal para generar electricidad.

La electricidad generada en el generador es usada para cargar la batería y para el funcionamiento del sistema eléctrico automotriz.

El voltaje generado es alterno trifásico, luego se rectifica y se entrega a un regulador de voltaje que estabiliza el voltaje en unos 13.8 V para cargar la batería.

Cuando la correa se rompe entonces la batería proporciona por un par de horas máximo toda la energía eléctrica que hace funcionar el automóvil, luego de eso la carga se agota y el motor termina deteniéndose.

Un generador eléctrico típico entrega 13.8V con una corriente máxima de unos 70A hasta 100A dependiendo de los requerimientos del automóvil.

Computadora, ECM ó ECU

La computadora del automóvil se conoce también como ECM: Electronic Control Module ó Módulo de Control Electrónico, ECU: Electronic Control Unit ó Unidad de Control Electrónico.

La computadora/ECM/ECU se encuentra dentro de una caja metálica de aluminio que se ubica muchas veces bajo el tablero de instrumentos del conductor, en el compartimiento del motor o en la pared que queda entre el compartimiento del motor y la cabina de pasajeros.

Normalmente está sujeta mecánicamente con pernos y abrazaderas al chasis del vehículo, posee uno o varios conectores de gran tamaño de donde salen mazos de cables hacia las diferentes partes del automóvil.

Posee varios puntos de conexión de tierra a más de la conexión directa al chais con los pernos y abrazaderas de sujeción, el voltaje de alimentación de 12V se hace por medio de uno o dos fusibles externos que están alojados en la caja de fusibles del motor.

No está demás decir que la computadora/ECM/ECU controla todas las funciones de encendido y funcionamiento del motor y que cuando la computadora falla no se encenderá el motor de ninguna manera, aunque las fallas de la computadora se pueden deber más bien a fallas de conectores y cableado pues la computadora se construye de manera muy robusta.

La computadora/ECM/ECU tiene básicamente dos programas de funcionamiento, el principal que monitorea y controla el motor y demás periféricos en circunstancias normales de operación, mientras que el programa secundario entra en ejecución cuando algún sensor o actuador del motor falla, la función del programa secundario es mantener encendido el motor dentro de lo posible y no dejar en medio camino a sus pasajeros.

El motor del automóvil tiene una serie de sensores del motor y la información de éstos es enviada a la computadora/ECM/ECU que toma decisiones para cambiar otros parámetros de operación del motor en función de los requerimientos de carga, velocidad y potencia.

Cajas de fusibles y relés

Los circuitos eléctricos del automóvil deben estar protegidos para cortocircuitos y sobrecorrientes por medio de fusibles los que se hallan distribuidos en dos cajas, una de ellas está dentro de la cabina de pasajeros bajo el panel de instrumentos o en un costado, mientras que la segunda caja está localizada en el compartimiento del motor.

Cada caja de fusibles tiene una tapa en la que se hallan etiquetados el nombre del circuito que protegen, su valor de corriente y su ubicación dentro de la caja.

La caja de fusibles del motor también aloja una serie de relés o relays, cuya función es controlar una serie de elementos del vehículo como: encendido general, luces delanteras y posteriores, bomba de gasolina, circuito de ignición, ventilador del sistema de aire acondicionado-calefacción, aire acondicionado, motor de arranque entre los principales.

Unos relés son controlados por la computadora del automóvil- bomba de gasolina por ejemplo, mientras que otros son controlados indirectamente por el usuario: motor de arranque y luces por ejemplo.

Toda caja de fusibles tiene un par de fusibles de repuesto y una pequeña pinza plástica que es usada para el reemplazo de los fusibles dañados.

Cuando un fusible se daña debe reemplazarse por uno de iguales características que el original para evitar daño en los equipos y evitar posibles corticircuitos que ocasionen incendio eléctrico.

Bomba de gasolina

La bomba de gasolina es un elemento vital para el funcionamiento de un vehículo aunque muchas de las veces no tenemos ni idea de dónde se encuentra y cómo funciona.

La bomba de gasolina se encarga de entregar gasolina hacia los inyectores de combustible a una determinada presión, de modo que se inyecta la cantidad adecuada en los cilindros del motor.

Un motor de corriente directa de 12V impulsa la bomba de gasolina, el mismo que es controlado por la computadora del automóvil, al poner en contacto el interruptor de encendido del automóvil la computadora activa la bomba de gasolina por un par de segundos para crear la presión inicial de combustible, luego de encendido el motor la computadora controla la bomba de gasolina para mantener la presión de combustible en todo momento.

La ubicación de la bomba de gasolina es generalmente bajo el asiento de pasajeros en la parte posterior, dentro del tanque de gasolina y es por eso que casi nunca nos enteramos en dónde se encuentra al inspeccionar el motor.

Al estar dentro del tanque de gasolina, la bomba transfiere el calor generado por su funcionamiento al combustible, de modo que el combustible sirve como elemento de enfriamiento de la bomba de gasolina.

La bomba de gasolina está controlada por un relé de 12V comandado por la computadora del automóvil, y debido a que la bomba de gasolina tiene un consumo mediano de corriente está protegido por un fusible de unos 10A ó 15A, este fusible está etiquetado con las palabras FUEL PUMP en la caja de fusibles del motor.

Luces

La iluminación del automóvil comprende luces internas y externas, todas las luces se alimentan del circuito eléctrico de 12V compuesto de batería/generador eléctrico.

Las luces están controladas por relés que se accionan por interruptores junto al volante del conductor en las palancas, además estas luces están protegidas por fusibles de 10A y 15A dependiendo de la potencia de las mismas.

Por lo general cada luz está delantera y/o posterior está protegida por un fusible independiente y tiene mucho sentido, supongamos que vamos conduciendo por un camino oscuro y se daña el fusible de una luz delantera pero las otras siguen encendidas, no sucedería lo mismo si todas las luces tuvieran un solo fusible ya que nos quedaríamos a obscuras en caso de una falla del fusible.

La caja de fusibles tiene fusibles de repuesto en caso de fallas en el camino, en este caso se puede reponer rápidamente el fusible dañado y continuar, sin olvidar reponer los fusibles dañados al llegar a destino para tener repuestos para una próxima ocasión.

Las luces del vehículo son de diversos tamaños y diferentes potencias dependiendo si son frontales, de alta o media potencia, si son posteriores, si son de señalización, etc.

Sensores del sistema eléctrico automotriz

Los sensores del sistema eléctrico automotriz se encargan de monitorear diversos parámetros de funcionamiento del motor ya sea al encendido del motor, durante su operación e inclusive posteriormente al apagado del motor.

Por ejemplo, al momento de encendido del motor la computadora recibe información de varios sensores de temperatura: temperatura de aire que ingresa al motor, temperatura del motor, y en función de estos valores modifica la inyección de combustible hacia el motor.

Los sensores del sistema eléctrico del automóvil están dispuestos en varios sitios del motor y entre los principales sensores tenemos:

• Sensor de temperatura de aire
• Sensor de temperatura de motor
• Sensor de velocidad
• Sensor de presión de aceite de motor
• Sensor de nivel de combustible

Los sensores del sistema eléctrico automotriz son elementos y circuitos electrónicos que miden los diferentes parámetros y los envían a la computadora del vehículo en forma de señales eléctricas en donde la computadora toma decisión en base a ellos.

Inyectores de combustible

El inyector de combustible es el corazón del sistema electrónico de inyección de cualquier motor de combustión.

Un inyector de combustible es una válvula electromecánica que permite el paso de combustible de manera muy controlada y exacta, se controla desde la computadora del vehículo mediante impulsos eléctricos cuya duración varía en función de las RPM del motor y de la carga del mismo.

Por ejemplo, el inyector recibe impulsos de corta duración a baja frecuencia en ralentí- es decir cuando el motor está encendido y sin aceleración. Estos impulsos tienen mayor duración y una mayor frecuencia si el motor se encuentra en aceleración.

En muchas circunstancias el motor no requiere de inyección de combustible- como en las desaceleraciones, y la computadora CORTA POR COMPLETO LA INYECCIÓN- en otras palabras gasto de combustible CERO, obteniendo una economía mayor del sistema de inyección.

El inyector es una válvula mecánica que se cierra por completo cuando la bobina del inyector no está energizada y permite un flujo por el tiempo en que duran los impulsos que se le aplican.

El sistema más eficiente para los inyectores es usar un inyector por cada cilindro que tiene el motor, es decir un motor de 4 cilindros tendrá cuatro inyectores y así, por supuesto que cada inyector opera en determinado momento y no simultáneamente todos.

Los inyectores de combustible van alojados en un riel o flauta de inyectores, los mismos que se montan junto al múltiple de admisión del motor- ingreso de mezcla aire/combustible.

En la fotografía se aprecia el conector eléctrico de dos terminales en donde se aplican los impulsos que controlan el tiempo de apertura y cierre del inyector, además para evitar fugas de combustible el inyector tiene un anillo de caucho- O ring, tanto en la entrada como en la salida.