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i'#ffif,é #"ffit$üil ${¡[J$E# b d5;,

lndice

---...--................... ..32

Flechas . Diferencial........

.

.......................33

Capítuto 3. Mecanismos compleios y ensambles

I.

complejos............ . Reductofes ........ Tipos de reductores en el vehículo..

Mecanismos

..........

"""""" ""37 ....."" """"" 37

"

""

"" """" IlMecanismos inerciales................'. . Mecanismos inerciales en el vehículo.........,..... .'."" """"" III.

Ensambles....

""38

"""40

"""

""""""""""""

4'l

"'42

Capítulo 4. Pasos previos a la reparación del motor

I.

Planeación: Ia clave para' una tepatación eficaz '...."

"""" " """""

49

II.Diagnóstico de fallas en el motor........................ ........ ....""" """ "49 . Elementos necesarios para el diagnóstico y la rcparación...""" ""'49 . Prueba de fallas en el motor. ..........""""" """ 58

.....................

"""" """" 58 y pruebas de la operación del motor.." """" """" "' 59 . Las fallas más comunes en el motor....... . ..................... """"" ""' 61

' Revisiones ' Revisiones

generales.

. Mediciones de piezas del motor Vs. Datos técnicos correctos"" ' 61 . Ahora viene 1o bueno, la reparación............................ ...."'...""" ""'64

Capítulo 5. Ajuste y reparación del motor

I.

Aiustes: Parte esencial de la tepatación ...... ................... "'-" 68 . Calibración de punterías: un caso de ajuste ............... ......" ....""" ""69

II. Instalación

de las piezas del motor..........'....... . .".................. ---"" 71

. Tapas de bancada............................. .......................77 . Pistones 72 . Cabeza de cilindros .............. .......... .'.'. ............ ....74

Válvulas

'.'.........-..'.......... . ...... 76

III. Verificación

del funcionamiento del motor..... -'.......... ......... .77

.

'Equipos de prueba..............

'

"""""""""" """" "'77

Pero, ¿qué hacer si existen variaciones en la ptueba?

""" """" """79

IV. Gula de daños en componentes del motor..................."""" -""' 80 . Daños a los Pistones del motor... . . """ " ""-" - ' 80 . Alertas de problemas indicados en los cojinetes......... " """"" """ 84 . ¿Cuáles son los daños comurles en válvulas?.......... ...... .""" """"'9"1

. Problemas cotidianos en el talIet.

........

."" """'94

{t

los mecqnismos

Seguramente, todos recordamos 1a ptimeta vez que manejamos uno de esos carritos a los que se 1e da movimiento por medio de pedales, en los que había que sincronizar piernas y manos para darle la velocidad o la dirección deseada. En gran medida, el control de este iuguete dependía del movimiento del cuetpo; pero su desplazamiento era posible, gracias a un mecanismo que tiene 1a utilidad ptáctica de un cigiieñal, y que convierte el il:i:','it:ti:jiri{; i¡¡:1.',i de los pies en un ¡¡:¿;r.,i¡:.r.rci:t,i¡ ror:¡l!r,r; pata 1as llantas.

En este capítulo conoce tás los mecanismos simples más importantes que confotman al motor. Verás cómo desde máquinas realmente sencillas hasta motores de equipo pesado, cumplen este principio básico de los mecanismos simples.

@

orrr'uo,

Reconocer: ' Los tipos de mecanismos que conforman al vehículo. t Los mecanismos simples que constituyen al motor. . El mecanismo pistón-biela, sus características y componentes. o El mecanismo leva-válvula, sus características y componentes, Los mecan¡smos de sincronización y sus características,

'

D¡agnosticar: 1. Un motor con el equipo adecuado

r QrÍ

ES UN MECANISMO?

:: ¡:::nl, un mecanismo es un coniunto de piezas móviles, que están en interacción r ::- i- unen mediante uniones, pernos, pasadores, etc. Los mecanismos se usan en ,: -::ro de máquinas; por ejemplo, en una sencilla máquina de coser, o eri ufl motor iguales entre -= : rbustión intern¿. En este caso, verás que algunos mecanismos sol1 i¿be a que tienen un obietivo en común: transmitir movimiento y fterza.

:,-

--.=

I

Flecanismos en distintas máquinas

¡,lecanismo de la aguja y del tira-hilos Drensa-telas y su p¿lanca

C¡9üeñal

ATrastra-

le as

Lanzadera y bobina ¡nferior

¡4ecan¡smo

Aguja

horizontal y vertical del arrastra-telas

Capitulo 1. Los mecanismos del motor

II. MECANISMOS DEL VEHICUI,O Los mecanismos fundamentales de los automóviies son por ejemplo los pistones, 1as bielas, el (lo$ árbol(e$ de ler.as, el engranaje de dirección, Ia flecha cardan, el volante cremallera, etc. También son importantes los elementos que los apoyan, entre los que se cuentan las bandas, los rodillos, Ios baleros, etc. Estos mecanismos se ensamblan de manera simple, mixta o múltiple, y se clasifican en simples, compiejos e inerciales. Cada uno tiene características y funciones peculiares. De manera general, enseguida se describen algunos de estos mecanismos. Y aunque Ios que nos interesan son los del motor, que es tema del presente estudio, también se exponen los más representativos de otros sistemas.

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Mecanismos del vehículo

Tips$

ii I + e"¡i t:

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Si sái$h!ñs.

Simples

Para el movim¡ento

Simples

Pistón-biela Leva-válvula Slncronización

Cadenas

Ta

Cables

pas Poleas Cabeza de cilindros

Complejos

Rodamientos

Mixtos

Reductores en: Diferencial

Rodamientos o baleros Ch umaceras Cojinetes

Inerciales

Transmisión y potencia

Del alternador De balancines De la bomba de aceite Del érbol de levas y varillas de impulso

Volante de inerc¡a Flechas balanceadoras Contrapesos

Catarinas o sprockets

Tra nsm isión

3andas o coTTeas

En g ra

nes

Flechas Diferencia

Múlt¡ples

I

De distribución Pa ra

Aluste y reparación de motores a gasol¡na

I III. MECANISMOS SIMPLES DELMOTOR Antes de que empecemos ¿ hablar de estos mecanismos, conr-iene mencionar qué es un mecanismo simple. Es aquel que consta de dos elementos mecánicos, uno de los cuales está en movimiento y hace que se mueva el otro. Conozcamos los que confotman al motor.

Mecanismo pistén-biela Este mecanismo trri¡t$Í'tltnr:r i¡r¡ ¡:ui¡ i¡r¡irl¡t¡¡ circular en rin ¡:lovinrict:to ri:ctilitrcr¡ o vice versa. Un ejemplo del mismo, lo tenemos en el motor del vehículo; ahí, el movimiento lineal del pistón producido por la explosión de la gasolina. se I r¿nsmire a la biela ) (e con\-iefl e cn movimiento circular en ei cigüeñal. Enseguida se describen estos dos elementos del mecanismo del motor. Pisfón Es un cilindro abierto por su base, 1' cs¡r2do en su parte superior. Debe ser ligero, para qlre sean mínimas las cargas de fuerza; pero a la vez, debe ser lo suficientemente rígido l' resistente para soportar el calor y la presión. En el interior de este cilindro, r,i ¡ri..lr'rtr sr irr¡i'rt1: rir..a¡ríiril !r:it:i;r alt;rjri Dala cornprimir lit n¡ezc1a. El pistón resisre la fuerza expansiva de 1os gases de combus trón, y la transmite a todo el mecanismo del motor. Por eso, aunque parece una pieza mut¡ simple, es fundamental en el funcionamiento del motor.

;

Partes de un p¡stón

'''''' Ubicación del seguro del pefno

o... ....

.....

Capítulo 1. Los mecanisrnos del motor

Ra nu

ras

para anillos

Cavidad del perno

Algunos t¡pos de p¡stones

Con recubr¡miento

Art¡culados

Su falda tiene una capa de material antifricción, que es negro por estar compuesto de molibdeno y qrafito. Este recubrimiento Prolonga la vida útil del motor, porque ayuda a prevenir daños Por la lubricación inadecuada; además, hace que mejore el sellado de los pistones Y evita que se rayen.

La corona es de acero forjado,

y la falda de aluminio. Como estos pistones se ensamblan en dos piezas, es menor el peso del motor. Y aunque están diseñados para usarse en motores de alto desempeño, también pueden ;nstalarse en otros tipos de motores.

De aluminio fund¡do

I

Estos pistones van montados en el n'rotor de vehículos recién salidos de fábrica. Se ofrecen en las concesionarlas como piezas de repuesto.

Forjados a presión se construyen con barras de aleaciones de aluminio codadas a la medida y sometidas a presiones de hasta 3,000 toneladas de fuerza. Las dimensiones del pistón se forjan con exactitud, y las ranuras de los an¡llos con maqulnados a precislón. De esta manera se obt¡enen pistones co¡fiab es y de óptima calidad, ideales para Fnotores de vehículos utilizados en tr¿bajos pesados o en motores oe auLo-nóv e. de ca_rerds.

Hiper-eutécticos En la fabricación de estos pistones, se emplean

modernos sisternas que perrniten agregarles rnayor cantidad de silicio. Esto les proporciona características especiales, como la de soportar mayor presión, y resistir y controlar la dilatación ocasionada por temperaturas altas. Y así, disminuye el riesgo de que los pistones se peguen en el cilindro. Además, su vida útil es mayor que la de otros tipos de pistones, porque las ranuras de los a¡illos y el orificio del pasador son más resistentes. Y por si fuera poco, pueden instalarse en motores actuales y en rnotores de años anteriores.

Ajuste y reparación d€ motores a gasolina

I

Biela Es la pieza de conexión entre el pistón y ei cigüeñai. l'rlr;rr;nrit*: ('l ¡rrr¡¡,iln iet;tr¡ rcc¡ii¡¡;.:o o alter natlvo del pistón al muñón de biela correspondiente en el cigüeñal, para convertido t¡r r¡¡¡¡r'inrlctrtl¡ l l r . .i l , t ' r ,,1 " r.r¡.r,-,¡,'' t, f.,l,t;ji,., En general, las bielas se fabrican de acero templado mediante for]a. Pero también existen motores de competición con bielas cle titanio, y ya se está experimentando con fibra de carbono. .

l

Tipos de bielas Normal Entera

Se aplica en

moto.es en línea, Su principal característica, es que en la unión dei

Se utilizá en motgres en los que se pretende reducir el número de piezas. Su principal característica/ es que carece de tapa de biela o sombrerete.

cue¡po con la tapa se forma una línea

totalmente horizontal.

Tipo

I

El perfil de su ojo menor termina en forma de cabeza de flecha. Esta biela se util¡za en motores donde se desea menor peso,

T¡po

H

En este tipo de bielas, la línea de unión entre el cuerpo y el sornbrerete no es totalmente horizontali está ligeramente inclinada. Por su coTte, estas bielas se utilizan en motores en V y en motores en línea donde se requieae que resistan mejor los esfuerzos.

TOMAI{OTA Fl movimiento alternativo lnnsiste en un constanre

li"":',""

:,::Ti ff :; ff

" ^," un rotativo consiste en

desolazarr¡iento 9lratorl(J y en un solo senttco

Capitulo 1. Los mecanismos del motor

Mecanismo leva-válvula

Válvul

jemplos típicos de este mecanismo, son las válvulas de admisión y de escape del motor, que se abren y se cic¡tan en función del giro del cigüeñal en posiciones determinadas. Este movimiento o desplazamiento se consigue precisamente por el mecanismo leva-válvula, que es sencillo y comPacto. E

Rampas de

subida: el seguidor

r

Partes de la leva

asciende Rampas de regreso: desciende a su

posición:nicial

Leva Es un elemento mecánico que va suieto a un eie y que tiene ufl contorno especial. El giro del eie, hace que Ia le\ a toque. mueva. empuje o conecte tt piez denominada seguidor (alza-válvula) o que active directamente la válvula. Su diseño depende del tipo de movimienlo que se necesita en el seguidor.

En el átbol de levas del motor, tenemos un ejemplo de la intetacciaa leva-varilla-seguidor.

Diarnetro base

Tipos

de levas

Existen diferentes tipos de levas. En máquinas industrizles, se usan levas planas, cónicas, de tambor, etc. Pero para nuestro objetivo, estudiaremos solamente

1as

que se aplican en

automóviles. Son las siguientes:

Reposoi Durante esta fase el segu¡dor se mantlene a una misma altura

r

T¡Po "S Tlene forma de "S", Y tiene la particularidad de transmitir el movimiento en ambos extremos. Se emplea en mecanismos de chasis, específicamente Para activar los frenos de tambor.

De cara o frontal Su cresta es alta y en punta. Se emplea en el motor, para la apertura y cierre de las válvulas de adm¡sión y de escape,

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Aiuste y reparación de motores a gasolina

Vtílvula Es un elemento mecánico que puede iniciar, de tener o regular la circulació¡ dc líquicios o gases. Lo hace mediante ctnz pteza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos, Se constfuye con aleaciones capaces de sopor tar las altas temperaturas; graclas a esto, no se defc¡rmz. Lz altwra de su vástago siempre depende del espesor de la cabeza de cilindros. Enla cabeza de la válvula existe una superficie inclinada que sella los asientos colocados en la cabe za de cilindros. Y así, el interior de éstos se cierra her-

s

Partes de la válvula

méticamente-

La fotma en que

se abre una válvula, depende del diseño y las prestaciones del motor. Esto se desctibe en el cuadro explicativo 1.1.

Mecanismos para válvulas Los mecanismos para válvulas utilizados en el motor, se clasifican por el diseño de éste y la ubicación del átbol de levas.

Con el árbol de levas situado en la parte

¡nferior: OHV (válvulas a la cabeza)r Seguidor de leva, var¡lla de empuje con balancín y válvulas. Estos árboles de levas generalmente se localizan a un costado derecho del rnonobloque si ei motor es de cillndros en línea; pero si es en V se encontrará en la parte superior del monobloque entre arnbos bancos de cilindros.

Con el árbol de levas situado en la parte superior: OHC (Árbo¡ de levas a la cabeza): Consta de empujadores de vaso invertido, balancín de palanca para accionar las válvulas. SOHC (Árbol de levas simple a la cabeza): Con balanc:nes y válvulas colocadas en forma de "V". acciona t'es o cLatto válv,.L.as; asr ocu-re en algunos motores de vehículos Honda (VTEC), DOHC (Doble árbol de levas a la cabeza)l Con dos árboles, y las válvulas colocadas en forma de "V". Este accionam¡ento de válvulas se usa en motoTes de cuatro a cinco válvulas.

Capítulo 1. Los mecanismos del motor

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E .9 G (J

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5

Se util¡za cuando el árbol de levas esiá ¡nstalado en un costado del monobloque, Esta d¡stribución obliga a usar un seg uido r de levas (existen áirÉient"t tipos de seguidores) para cada una de las levas del árbol. EI seguidor se desplaza de forma alternativa, es declr, conv¡erte en movimiento l¡neal el movimiento de rotación del árbol Y al hacerlo, el seguldor ¡mpulsa a una varilla, la cual sube y ejerce fuerza y presión sobre el extremo de un balancín Este se encuentra montado en una flecha guía, sobre la cual se balancea. El otro extremo dei balancin está sobre la parte superior del vástago de la válvula. Y debido al mov¡miento de balanceo, esta sección ernpuja hacia abajo al balancín. Y con ello, se vence la presión mecánica de un resorte, se abre la válvula y se permite la entrada de mezcla aire-combustible o de gases de combustión (esto últ¡mo' depende de la válvula controlada en ese momento). Éste mecanismo se utiliza sobre todo en vehículos eq u ipados con motores convencionales.

Esta dispos¡c¡én permite prescindir de mecanismos cbmo balancines, varillas de impulso y flecha de balancines, o simplificar su diseño. Cuando el árbol de levas está ¡nstalado sobre la cabeza de cillndros, las crestas de las levas empujan hacia abajo y de manera dlrecta a los seguldores de leva s. Estos últimos tienen forma cilíndrica, y poseen una cavidad inferior en la que se as¡entan el Tesorte, su retenedor.y la válvula. Estas tres plezas son empujadas por la preslón directa de las levas, cuando se vence la presión mecánica del resorte y se abre ya sea la válvula de admisión o Ia de escape" Éste mecanismo se utlliza en la mayoría de los veh ícu los de modelos reclentes.

I

nrorau|cos que runctonan hidráulicos presión det funcionan con ta la preston del ace¡te cer dcerre del motor sumtntstraoo galefla suministrado oesoe desde la qalería principal de lubricación. Los seguidores tienen una toma de presión, la cual conduce la presión del ace¡te hac¡a la cámara interna de cada uno de ellos. Y en Ia propia cámara, se acumula y almacena la presión hidráulica. Cuando la cresta del árbol de levas impulsa al seguidoq lo que hace es desplazar un pistón interno. Y este pistón, trata de comprim¡r el acelte alojado en la cámara ¡nterna de cada seguidor. Pero a causa de la incom presibilidad de los líquidos, el aceite "se resiste" a ser comprim¡do por el pequeño émbolo. Esta contrapresión se transmite hacia arriba, y entonces se empuja con fuerza a una varilla. Y así, tal como sucede en el mecanismo de apertura por varillas de impulso, se abre la válvula de admisión o la válvula de escape (según la que se controle).

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Mecanismos de sincronización Los mecanismos de sincronización son fundamentaies Pará el cortecto funcionamiento del motor. I-os engranes del sistema de distribución poseen marcas que indican el ¿riinc¿r¡rirnic cr-itrr lcg r¡rviir¡i¡:ntr;s dc! cigiicÉai v hts ti¡:l ¿i¡bo1 de levas. Estas marcas de fábrica, indican cómo deben estar colocados en el momento de montar la cadena o la banda.

Tipos de clistribución El movimiento mecánico de rotación generado por el motor, puede transmitirse de manera directa o indirecta. Veamos.

Este tipo de distribuc¡ón es un poco ru¡dosa. La transmis¡ón de movimiento se realiza

únicamente por el contacto entre ¡os dientes de los engranes involucrados en los componentes y mecanismos del notor

I\4ediante un elemento de transm¡sión flexible como

puede ser una banda dentada o una cadena, en este me€anismo se transmite y reparte el mov¡miento mecánico de rotación. Este tipo de d¡stribución no es ruidosa durante su ejecución. Requiere menos espac¡o para sL ¡nstalación en el motor, y es liv¡ana. Se utiliza en la mayoría de los motores de encendido por chlspa (serv¡cio ligero).

Alusle y rep¿rac on oe molores a gasolina

, Sincron¡zac¡ón de Ia distribuc¡ón

F u nc ionamiento de I me c ani s mo de sincronización

Si el motor del vehículo attanca cuando se da la orden de marcha, es porque el motor de arranque dota de movimiento de gito al cigüeñal. Y éste transmite el movimiento a la banda o a la cadena, la cual hace girar a un piñón dentado o a una estreila que se localiza en el (los) árbol(e$ de levas. A su vez, el (lo$ árbol(e$ impulsa(n) a unas varillas y mueve(n) el tren de balancines, para que las válvulas se abran y se cierten. O bien, las Ievas mueven directamente a los balancines del motor, de manera que la operación de las válvulas se sin cronice con las cuatto fases que los pistones realizan dentro de los cilindros del motor (admisión, compresión, fuerza y escape). Y así, en el propio motor, los mecanismos de apertura y cierre de r'á1r ¡la obrienen la energía que necesiran para ope far.

Este procedimiento debe realizarse como mantenimiento preventivo o correctlvo. Su ejecución requiere mucho cu¡dado, porque si la banda o la cadena se coloca o se sincroniza de manera incorrecta, pueden ocas¡onarse daños graves e ¡rreversibles al motor

Otros mecanismos de sincronizacién del motor En el motor, existen otos mecanismos de sinctonización; por ejemplo, el del control de tiempo de encendido, y el de la puesta a tiempo o puesta a punto. Enseguida hablare

mos de ambos mecanismos.

Control ele tiempo de encendido Este mecanismo se encuentra dentro del distribuidor. Su función es controLar el tiempo de encendido, ya sea por avaflce centrífugo o por vacío. Esto se hace para mantener una aceleración suave evitando que se produzca la de :onación antes de tiempo. Y para logtado, se requiere adelantar o retardar ia generación de la chispa, con el fin de controlar el inicio de la combustión ',' sincronizado con cietta posición del cilindro. Y para quemar la mezcla aire-combustible dentro del cilindro, la chispa eléctrica se qenera en el momento adecuado dependiendo de factores como la remperatura del motor o la aceleración. EI tiempo de encendido antes de aceletar el motor, es diterente del tiempo de encendido en el momenro en el que se acelera el motor. Esto es imporiante, porque modifica la potencia, Ia tespuesta r las emisiones del motor. El tiempo de encendido siempre debe estar determinado por el fabticante del ifrotof.

CapítLrlo 1. Los mecanismos del motor

p nto del ,nolor Nlediente el adelanto del encendido del motor, puede verificarse si se aprovecha en su totalidad la chrspa eléctrica que le envía la bobina de encendido. Del apror.echamiento de la chispa, depcnde la correcta operacicin del motor; v del modelo, marca y tipo del motor, \- con base en las especificaciones de su fabricante, depende el grado en que la aprovecha. Para poner a tiempo o a punto el motor, el disüibuidor se instala de manera que las chispas salten en las bujías cuando los respectir-os cilindros estén en condiciones de rczltzzr 7a explosión, es decir, en el momento oportuno. ill rt:lilr'.i'' dr: pinri*os lr ci]l!?cii:s riei ttpior- t--s rrtlt¡ dc k;s prOces*s de la 1lii{jsr',t ii tir:lir¡c. Para rea.I:.zar\o, se introduce una laina de espesores entre los contac tos o platinos; su separación máxima debe ser la especificada pot el fabricante. Otro proceso de la puesta a tiempo es la secuencia u otden de encendido, que se muestra

Puestct a tiempo o puestd s

en el cuadro explicativo 1.2

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Se refiere a los procesos sincronizados para la generación y el envío de la chispa con la que se enclende la mezcla a¡re-combustible dentro de los cilindros del motor. Esta secuencia permite balancear de manera dinámica y adecuada al motor durante su operac¡ón. El encendido comienza en el c¡l¡ndro asignado por el fabricante. Éste determina qué cilindro será el pr¡mero en rec:bir la chispa para dar com¡enzo a la combustión de Ia mezcla aire-combustible; y por supuesto, el orden en que los demás cilindros la rec¡birán después. El primer cilindro que recibe la chispa, es siempre el que se localiza en la parte frontal del motor.

Si los cil¡ndros no encendieran en una secuencia adecuada, el motor v¡braría en exceso o el movimiento mecánico de rotación entregado por él mismo no seria uniforme; afectaría a la calidad y estab¡lidad de marcha del vehículo o s¡mplemente no func¡onaría. Si durante el servicio se cambia la correspondenc¡a de los cables de bujías, el motor no funcionará. Enseguida se muestran algunas configuraciones de órdenes de encend¡do junto con el tipo de monobloque al que corresponde cada u na.

I

L Línea 4 cilindros

ooo@ 4 cil¡nd ros horizontalmente opuestos (boxter)

f@ Frente

motor

6 cilind ros en línea

1-5-3-6-2-4 Frente motor

6 cilindros en V

@oo fl@

1-4-2-5-3-2-6

En V 8 c¡lindros modo A

ooo

o@oo

oooo En V 8 c¡lindros

modo B

o@o@

Traslac¡ón: Es un movim¡ento en el cual

se

mod¡fica la posición de un objeto mediante su desplazamiento.

Rotacióni G¡ro de un cuerpo o p¡eza mecánica sobre su propio eje.

Forja: Técnica que cons¡ste en trabajar el metal exponiéndolo al fuego y moldeándolo con un maft¡llo sobre un yunque; o moldeándolo en frío, prensado sobre un molde.

Balancín: Pieza oscilante que por medio de una varilla de empuje transm¡te a las válvulas el mov¡m¡ento de la leva, para abrirlas. Avance centrífugo: Control mecánico del t¡empo de encendido de un rnotor, por medio del giro del mecanismo del distribuidor. Avance por vacío: Mecanismo del distr¡buidor que, medlante un diafragma, cambia el t¡empo de encendido en relación con las revoluciones por mlnuto (rpm) del motor.

S¡ncron¡zación: Operación de dos o más piezas mecán¡cas en movim¡ento las cuales coinciden en un mismo tiemPo. t!

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1, Completa los enunciados con las siguientes Palabras clave:

il

P¡stón-B¡ela Leva

il li :i !l fl rl I

ti i

ri

tl tl ¡

Mecanismo Biela

Leva-Válvula P¡stón

Válvula Transmlsión

a) Este elemento mecánico regula el paso de líqu¡dos o gases-. de movim¡ento y fuerza, es uno de los propósitos de un b) La se encarga de transmitir a todo el mecanismo del motor la fuerza c) El ocasionada por la expans¡ón de los gases tiene un diseño del cual depende el tipo de movimiento que se desea' d) La e) Es el mecan¡smo cuya marcha circular se transforma en un mov¡miento de traslación o viceversa,

f)

Es una pieza de conexión que transmite el movim¡ento rectilíneo de los mecanlsmos para

transformarlo en un mov¡miento de rotación:

g) Fste mecanismo permlte que las válvulas de admisión y escape del motot abran y cierren en función del g¡ro del c¡güeñal.

ri .

!!

i'

2. Explica cada uno de los cuatro pasos en los que se basa el funcionamiento de las válvulas: a) Apertura de la válvula de admisión:

¡l

ri

l'

b) Retraso del cierre de escaPe:

l!

ii lr ti

c) c¡erre de Ia válvula de adm¡s¡ón: d) Apertura de la válvula de escaPe:

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Ajuste y reparación de motores a gasolina

Los mecan¡smos...

'/

Se encuentran en todo t¡po de máquinas, y se encargan de transmitir movim¡ento y fue rza.

del vehículo pueden estar ensamblados de manera simple, m¡xta o múltiple, según sus características y funciones. Se subdividen en mecanismos simples, complejos e inerc¡ales. simples del motor constan de dos elementos mecánicos. Sólo uno tiene movim¡ento, y hace que se mueva el otro. p¡stón-b¡ela transforman el movimiento circular en un movim¡ento de traslación, y viceversa.

leva- válvula constan de un eng'anaje que se acopla al c¡qüeñal del motor a través

de un engrane, una cadena, o una correa dentada. Esto garant;za la sincronía entre el mov¡miento del pistón y la apertura y cierre de la válvula de admisión. de sincron¡zación son fundamentales para el correcto funcionamiento del motor Los engranes del sistema de distribución marcan la relación de mov¡m¡ento, e¡ cual puede

transmitirse como d¡stribución directa indirecta.

o

que

se El control de tiempo de encendido, " localiza en el distribu¡dor y en los cables de

encend;do, así como la puesta a tiempo, que ¡ncluye el reajuste de platinos y la secuencia de encendido del motot son otTos mecanismos de sincronización del motor.

Identifica diferentes tipos de mecanismos simples que se ut;lizan en aparatos domésticos, juguetes, medios de transporte o máquinas. llustra su funcionamiento, y compara tu ;nfo-mación con la de tus companeros.

Capítulo 1. Los mecanismos del motor

Li I

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Elementos de ll/tlilF'1/ I

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imaginas qué pasaría si en nuestro cuerpo no exístieran atticulaciones? ¿De qué manera se podrían unir 1os huesos para producir movímiento? Seríamos una estluctura completamente rígida' porque las articulaciones permiten la unión fiia ,, -ó.ril de un hueso con otro Y así como las articulaciones nos permiten doblar las extremidades de nuestro cuerpo, los elementos de mecanismos

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Entonces, un mecanismo necesita los elementos correctos para transmiti r Ia fuetza adecuada; de ellos depende su funcionamiento' En este capítulo describiremos precisamente los diferentes,:lemenro. que permitcn que un mecanismo del motot cumpla su obietivo'

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orrrrtuo,

conocer la func¡ón de:

. .

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1

:

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movimiento' Las bandas, las cadenas y los cables que transmiten Los rodamientos o baleros, chumaceras y cojinetes' engranes, catarinas o sprockets' Los elementos que transmiten potencia, como los

flechas Y diferenciales.

I. TRANSMISION DEL MOVIMIENTO La mayoríz de las máquinas tienen componen-

Elementos de mecanismos del motor

tes que les ar.udan a re¿lizat diversos mor-imien tos. Se denomina¡ elementos de mecanismos, y .u función primordial es rransmitir mor rrrienrn. es decir, *r:rducil ci nti¡virlit¡rto ¡rrcr:;tri-Lt:, rJel elenr{:r-i1o rnó:'il ¿l cler:rerito cot:clllci¡lo. Entre estos elementos de transmisión se cuentan las po Ieas, las bandas, los piñones, las cadenas t'los engranes.

Como mencionamos en el capítulo anterior, se pueden clasificar, segúfl su función, en ei*¡;rt¡rtrs l' lr rr. . . i I irl (l ¡rt.)\ t¡n;\'nrrr. !-r r'.' ,

r

l::¡li iar-rtas-

Transm¡sión y potencia

Para el movim¡ento

Engranes - distribución directa, transmisión estándar. Catarinas o sprockets - distribución con cadena (estrella dentada), transmisión automática (algunos modelos).

Cadenas - distribuc¡ón indirecta. Band¿s o correás - distr¡bucíón

indirecta, transm¡sión de movimiento a accesor¡os. cables - cuerpo de aceleración, freno de mano, embrague.

- Cardanes, flechas de salida (transmis¡ones delanteras). Diferencial - ejes motrices traseros o de la caja de velocidades. Flechas

Rodamientos Rodamientos o baleros - giro de flechas, ejes, mazas, poleas. Chumaceras - puente balero en cardanes, diferenciales. Cojinetes - Asentamiento del cigüeñal, árbol de levas, f¡echas de

transmisión de movimiento.

II. ELEMENTOS PARA EL MOVIMIENTO Bandas o correas Este tipo de elementos se utilizan para i:rtltllil,i.i jr ;:i::c::lirt entte árboles paralelos; Io hacen nltrii¡r'i¡ tin tl,,'.'i:r;¡itirrr-, rj.- r,,r.1..'j¡,q. I-a transmisión de movimiento es de tipo flexible, pues absorbe r-ibra ciones y choques. Es adecuada para distancias relatil.amente grandes entre ejes que funcionan en condiciones adversas de hun'redad, calor, polvo, etc. Son elementos silenciosos, de larga vida útil y sin fallas en su funcionamiento. En la tabla 2.1 se especifican los diferentes tipos de bandas utilizadas en el vehículo.

Capitulo 2. Elementos de los mecanlsr¡os

'

Tipos de bandas

H@t

Para los accesorios del

-fr 1

motol desde la polea del cigúeñal

t=0.75a5mm

J

Multivía

Redonda

O-d

ó=I/8a3/4in

98o/o

Trapecial

t_];

b=Ba19mm

960/o

t+

¡4 u

ltivía

Poli-V

+ Para los mecanismos de d¡stribución del motor

p=2mmymayor

Requladora

7 50/"

Reg u

ladora

(dientes redondos)

jl :

-l i

'I

:.

Característ¡cas de las bandas

I

:

I

!

iiirlfiiÍi¡r,i!

ijilr

:

Uretano y tela de caucho Teforzada cgn acero o nylon.

Una o amSas caTas tienen un revestimiento con mater¡al de fricción.

.

Silenc¡osas, ef¡cientes a altas velocidades y transm¡ten grandes valores de potencia.

. Poco ru¡do. . Absorben mayor

vibración tors¡onal del sistema.

:j l

(algodón, rayón o nylon) con caucho.

.

.

-l

¡l

Tela y refuerzo de cordón

.

Se pueden montar de forma paralela en poleas ranuradas, y a distanc¡as de centros más cortas para constituir una transm¡sión múlt¡ple. Son un tanto menos eficientes que las planas.

Las dimens¡ones de su sección transversal han

sido estandarizadas por los

fabricantes.

¡i I

l www.mecanica-facil-com

Ajuste y reparación de motores a gasolina

Tela con caucho y alambre de

acero.

.

Tienen dientes que entran en ranuras tTansversales de las poleas dentadas.

.

No se alarqan o deslizan

.

para transmitir potencia con una relación constante de veloc¡dad angular. Neces¡tan poleas dentadas.

No necesitan tens¡ón inicial. Así se emplean en transmisiones de centros fijos, Se elimina la restricción de las

velocidades.

Ca

denas

-_-i.r:a posible que una bicicleta tur.iera banda?

Evi

_::ri:emente, el mecanismo cumpliría su función.

:.:o

no permitiría que la bicicleta funcionara de ::-:rera adecuada, porque se deslizaría con el pri::;r pedaleo. Podemos decir entonces que 1a efi:::ncia de las cadenas es mayor que la de las ban:=s. debido a que no son tan deformables como .,-,'. Se utilizan para 'r" r\r,¡:rt ')r¡t :( ' . L .' ¡.'¡a r:r. ieios sclcc¡rir-'s :,¡ tl.i,o i:l¡ ¡cil-. r¡:l atir':.r: !-nrc grrililr:r, Por ello puede incrementarsc la ::pacidad de carga, aunque se requiere una cuida.

:rsa alineación

Enlace del pasador

Enlace de I

de las ruedas dentadas que trans-

::-iren el movimiento v una periódica lubricación :e las partes de la cadena. \o obstante las grandes exigencias de opera .':Án a que son some¡idas las rran:misioner por :':denas, han conttibuido a la aparición de una '. ariedad de cadenas que tienefl difetentes carac :e¡isticas. A continuación veremos las más conocid

aca de eslabonamiento P

i I

Buje

Paso

tt

Paso

-'<

a s.

T¡pos y características de cadenas

Apl¡cación

Motocicletas, automóviles, bicicletas y maquinarla.

¡4otocicletas, motores a gas.

lviaquinariaaqrícola. lndustria.

Placas ¡nter¡ores unidas

entre si, que se alternan suces¡vamente. Cada

construcc¡ón

articulación tiene un pasador unido a la placa exterior. Cuentan con un casquillo unido a la placa interior, y con un rodillo.

.

¡4uy eficiente y versátil. En

transmisión

rnecánica, es la de mayor difusión.

. Características

.

Igual que la de los rodlllos, aunque no cuenta con estos elementos.

. .

Para su montaje, sus extremos se unen

Requiere mayor lubricación, porque

mediante eslabones desmontables.

rueda.

velocidades, se emplean cadenas de varias hileras de rodillos (2-4).

.

tienen forma de dientes enlazados en deteaminado orden y se articulan con el rodaa¡¡ento.

Ligeras y baratas.

sin rodillos es mayor el desgaste de los dientes de la

En qrandes carqas y

Su enlace de eslabones se desplaza lateralmente el uno con el otro.

Constan de un juego de chapas que sirven de quías, las cuales

. .

Su velocidad no

debe ser mayor d,4 m/s,

Capitulo 2. Elementos de los r¡ecanlsmos

Fácil desarmado y armado de sus

.

eslabones.

.

silenciosa.

Para velocidades

bajas (menos de

m/s).

Es la más

1

No son

intercambiables en diferentes marcas

y/o fabricantes.

Lubricación de cadenas ó

Las cadenas deben lubricarse, para atenuar el desgaste en sus a¡ticulaciones. Esto contribuye a prolongar su vida útil y a mantener el buen funcionamiento de la transmisión de movimiento.

I

& La lubricac¡ón se puede realizar de manera periódica o co¡tinua, en

I

función de la velocidad de la cadena y la potencia transmitida.

!

ó

I

La lubricación para accionamiento de cadenas puede ser por goteo,

baño, chorro de aceite o de operación manual.

¡ É

F

t

Herramientas para ajustar bandas o cadenas

r ¿

E,s indispensable tener siempre presente que Ias bandas v cadenas re:

quieren ser ajustadas tras su instzlación en el motor. Esto garantiza una óptima transmisión cle movimiento, pues si estuvieran demasiado tensas podrían flexionat las flechas de movimiento y dañat los todamientos de las poleas, piñones o engranes; v si estuvieran floias, se perdería enetgía de mol'imiento 1t habría fricción excesiva entre la banda o la cadena y su elemento guía debido a que se Patinatían; )¡ por la oscilación, se podrían romper. Una de las herramientas que cumplen la función de aiustar esros elementos es e l ¡enscjmetru. que precisamenle Ilrol)r,r( i')rrx l¿ trllsirin adcct¡ada para el ccrrcctc titnr:iola¡nie :rto v¿r sea de l¿r b'.¡¡r