INFORME 3

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA 1. OBJETIVO 

Determinar las condiciones físicas de un motor de combustión interna, en función de las lecturas obtenidas en un medidor de compresión.

2. TEORIA La presión de compresión se conoce simplemente como compresión y consiste en el nivel de presurización que la mezcla aire-combustible alcanza al ser comprimida por el pistón en la cámara de combustión. Esta presión puede ser medida en diferentes unidades - libras sobre pulgada

cuadrada

(Ibs/pulg2)

o

en

kilogramos

sobre

centímetro

cuadrado (Kg/cm2), y se emplea para ello un compresómetro. Este instrumento de medición se instala quitando las bujías y aplicándolo en cada cilindro uno por uno al tiempo que se hace girar el motor con la ayuda

del

motor

de

arranque.

La

figura

inferior

muestra

el

procedimiento.

Ilustración 1 Compresómetro de medir la presión de compresión

A diferencia de la relación de compresión, que por ser una característica de diseño nunca cambia, la presión de compresión es un factor cambiante y generalmente decreciente pues el desgaste que afecta las paredes del cilindro y los anillos va permitiendo la fuga de presión hacia el cárter. De esa manera, un motor muy gastado registrará lecturas

bajas al aplicar el compresómetro por lo que este aparato es una muy útil herramienta de diagnóstico.

3. EQUIPO UTILIZADO 

Medidor de compresión

ilustración 2: Compresómetro utilizado en la práctica de laboratorio



Llave de bujías

Ilustración 3: Llave de bujías



Aceitero

2

Ilustración 4 Aceitero

4. PROCEDIMIENTO a. Para que la revisión de la compresión sea fiable primero hay que poner el motor a temperatura normal de funcionamiento (85º aprox. o lo que recomiende el fabricante del coche). b. Con el motor caliente y detenido desconectar todos los cables de alta tensión de las bujías. Prestar mucha atención al orden en que están conectados los cables de alta tensión para luego conectarlos en la misma posición. c. Retirar el depurador de aire. d. Retirar todas las bujías. e. Colocar el compresómetro cuidando de tapar completamente el orificio de la culata donde se inserta la bujía. f. Para medir la compresión en el cilindro se acciona el motor de arranque (por otra persona) durante unos segundos con el pedal del acelerador pisado a fondo hasta que se estabilice la aguja del instrumento de medida, y, anotar la lectura obtenida en el cuadro de tabulación de datos. g. Repetir los pasos anteriores para cada uno de los cilindros del motor. h. La presión leída en el manómetro debe ser igual para todos los cilindros y coincidir con la recomendada por el fabricante del motor, se permite una diferencia de 1.5 bar entre cilindros para motores de gasolina (cuando no tengamos el dato del valor de compresión dado por el fabricante, podemos usar como norma general el valor de

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relación de compresión del motor sumándole 1, es decir, para un motor que tenga una relación de compresión de 10:1 tendremos un valor de presión a medir en el manómetro de 11 (10+1). Si las lecturas de compresión demuestran valores muy por debajo de los recomendados por el fabricante, se procede a realizar nuevamente la medición de la presión de compresión pero en húmedo. Seguir los siguientes pasos:  Repetir los pasos a, b, c, d, anteriormente descritos.  Inyectar aproximadamente 15 ml (una cucharada) de aceite para motor en la cámara de combustión a través del orificio de la bujía.  Verificar la compresión y registrar la lectura.  La compresión mínima en cualquier cilindro no deber ser menor del 70% de la del cilindro mas alto. Ningún cilindro debe registrar menos de 100 psi. Por ejemplo, si la presión más alta de un cilindro es de150 psi, la presión mas baja permitida en cualquier otro cilindro debería ser de 105 psi.

5. TABULACIÓN DE DATOS: Registrar los resultados en las siguientes tablas. PRUEBA DE LA PRESIÓN DE COMPRESIÓN Fecha: Motor: Temperatura del Motor Velocidad de ralentí:

01/06/2015 Ford 4 cilindros en línea El motor no se encendió previamente por lo que no se alcanzó una temperatura de trabajo ideal. La temperatura a la que se realizó la practica fue 25 [°C] Calibrado entre 700 y 1000 rpm Tabla 1 Datos del ensayo

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Ilustración 5 Motor de 4 cilindros

Ilustración 6 Ensayo de la presión de compresión en un motor de 4 tiempos

5

Ilustración 7 Motor extraídas las bujías para empezar el ensayo

 PRUEBA EN SECO: PRUEBA

CIL.

CIL.

CIL.

CIL.

PRESIÓN[

#1 135

#2 135

#3 135

#4 140

psi]

6

Presión de compresión

Ilustración 8: Trazado de datos mesurados en la práctica de medida de la compresión de un MECH

6. INTERPRETACIÓN DE LAS LECTURAS: •

Normal: La compresión se manifiesta rápida y uniformemente hasta la compresión especificada para cada cilindro.

•

Fuga en anillos de pistón: La compresión es baja en la primera carrera. La compresión aumenta con las siguientes carreras pero no alcanza la normal. La compresión aumenta considerablemente cuando se añade aceite al cilindro.

•

Fuga en anillos de pistón: La compresión es baja en la primera carrera. La compresión aumenta con las siguientes carreras pero no alcanza la normal. La compresión aumenta considerablemente cuando se añade aceite al cilindro.

•

Fuga

en

válvulas:

Compresión

baja

en

la

primera

carrera.

Generalmente no se incrementa en las carreras siguientes. No aumenta cuando se le añade aceite.

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•

Si dos cilindros adyacentes tienen una compresión menor que la normal

e

inyectando

aceite

en

los

cilindros

no

aumenta

la

compresión, la causa puede ser el empaque de cabeza fugando entre los dos cilindros. ANÁLISIS: La compresión del motor es NORMAL, se muestra una compresión rápida y uniforme en todos los cilindros. La presión en los tres primeros cilindros fue de 135 psi y la del cuarto cilindro fue de 140 psi. Se considera que la variación de 140 psi referente a la de 135 psi es muy baja por lo que cumple con la condición de compresión mínima en cualquier cilindro no deber ser menor del 70% de la del cilindro mas alto.

7. PREGUNTAS: a) Por qué es importante que el motor esté

a su temperatura

normal de trabajo? Es muy importante realizar la medición de la compresión a la temperatura normal de trabajo del motor, ya que en esta condición los materiales que se encuentran dentro del cilindro se han dilatado debido al aumento de la temperatura el cual está directamente relacionado con el coeficiente de dilatación térmica de los materiales; eliminándose las holguras y juegos que se dejan cuando el motor esta en frío, especialmente en los anillos del pistón y los sellos de las válvulas, quedando presente solamente el desgaste propio del motor. b) La presión atmosférica afecta a la presión de compresión de un motor de combustión interna? Si. La presión atmosférica influye directamente en la compresión que tiene el motor. Al incrementar la altitud se modifica la composición del aire atmosférico y disminuye su densidad debido a la disminución de

la

presión

barométrica.

Esto

afecta

la

relación

másica

estequiométrica entre aire y combustible, por lo que el proceso de mezclado se modifica. Las especificaciones de la compresión del

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motor se establecen a condiciones estandarizadas esto es a presión de una atmosfera que es equivalente a la presión a nivel del mar. c) Por qué es importante calibrar las válvulas de un motor de combustión interna para medir la presión de compresión del mismo? La calibración es importante ya que una vez que el motor este caliente se producirá la apertura adecuada de las válvulas lo que influye directamente con el llenado de los cilindros y esto directamente con la compresión. Si las válvulas no están calibradas correctamente, existirá una incorrecta apertura de las válvulas en el proceso de admisión y escape del aire; lo que ocasionará que existan fugas y esto produzca una mala lectura en la presión de compresión. d) De qué manera la eficiencia volumétrica afecta a la presión de compresión de un motor de combustión interna? La eficiencia volumétrica es la efectividad que pueden alcanzar estos motores en el llenado del cilindro así como en la salida de los gases producto de la combustión, es decir, que la misma se encuentra asociada principalmente a los sistemas de alimentación y de escape, los cuales son determinantes en buena medida de la potencia.En este sentido la compresión es directamente proporcional a la eficiencia volumétrica. Por ejemplo un motor con turbo cargador tiene una eficiencia volumétrica del 100% lo que a su vez se refleja con mayor compresión con los cilindros. e) Cuál debería ser la presión de compresión ideal de un motor a gasolina y de un motor a diesel? Para motores a Gasolina la compresión deberá oscilar entre 140 a 170 PSI (9.6 a 12 BAR)Para motores Diesel la compresión deberá oscilar entre 350 a 450 PSI (24 a 31 BAR). Sin embargo estos valores pueden

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ampliarse en el rango dependiendo del tipo de fabricantes y aplicaciones que tengan los motores.

8. CONCLUSIONES:  La compresión del motor influye directamente en la potencia del motor, consumo de aceite del motor y emisión de gases del motorAprobación de revisión vehicular del motor.  La compresión del motor es la presión obtenida en las cámaras de combustión cuando el pistón ó émbolo alcanza el PMS(Punto Muerto Superior), en otras palabras es la presión que se alcanza dentro de la cámara de combustión en su menor volumen.  Como se puede notar de la escala del medidor de compresión de arriba, que la compresión de un motor se puede tomar como "buena" desde unos 120 PSI para arriba, donde empieza la zona verde.

Ilustración 9 Medidor de compresión del motor

 Analizando los resultados obtenidos de la práctica esto es 135 lb/plg2 para 3 cilindros y 140 lb/plg2 para el segundo cilindro muestran que el desgaste en el motor ha sido uniforme, reflejando que la operación y el mantenimiento del mismo ha sido el adecuado.  Si el valor de la compresión es inferior a 100 psi, se hace necesario realizar la reparación del motor para rectificar cilindros, cigüeñal y dejar al motor en condiciones óptimas.

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9. RECOMENDACIONES: Se recomienda una vez retiradas las bujías y conectado el medidor de



compresión en el cilindro número uno, alguien debe mantener pisado 

el acelerador, para que la mariposa de gases se mantenga abierta. Es necesario desconectar el sistema de encendido del motor para la



verificación de la compresión. Siempre es necesario señalar la ubicación de los cables de las bujías



para no tener dificultades al momento de volver a prender al motor. Se recomienda que la conexión y desconexión de los cables de bujías y las bujías se lo haga cuidado para no dañar ni los terminales ni las roscas de las bujías. Es importante tener en cuenta que si el aceite del motor está muy



deteriorado (viejo o diluido por excesivo paso de combustible), no se pueden obtener valores normales de compresión con la máquina a temperatura

normal

de

funcionamiento,

así

esté

en

buenas

condiciones

10. REFERENCIAS     

Álvarez J., Callejón I., Fans S. (2004). Máquinas Térmicas motoras Vol. I. España: UPC Srinivasan S. (2001). Automotive Engines. USA: McGraw-Hill http://www.autodaewoospark.com/medicion-compresion-cilindrosmotor.php http://www.eltiempo.com/archivo/documento/MAM-554876

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