viernes, 13 de mayo de 2016

Inyeccion de gasolina

                                                             Inyección de gasolina

La principal característica de este sistema de inyección es la de alimentar al motor con la cantidad precisa de gasolina bajo todo régimen de trabajo o condición de manejo.
Un sistema de inyección moderno usa el combustible presurizado mediante una bomba eléctrica y lo atomiza en el múltiple de admisión.
Tal como en un carburador, este sistema provee la cantidad correcta de aire y combustible en condiciones especificas.
La diferencia entre el carburador y un sistema de inyección es la presión que se da al combustible y no vació generado por el motor para aspirar la mezcla. Esto hace la inyección de gasolina mas eficiente.

Ventajas de la inyección a gasolina:
 
Mejora la atomización del combustible
(la gasolina es forzada a entrar al múltiple de admisión en un fino rocío, lo cual ayuda a eliminar la formación de gotas).
Mejor distribución del combustible
(los cilindros son llenados todos por igual con relación al aire-combustible).
Velocidad menor del ralentí
(la mezcla se puede empobrecer sin riesgo a dar vacilación en la marcha).
Economía de gasolina
(gracias a una entrega precisa y controlada del combustible).
Emisiones mas bajas
(producto de mezclas mas pobres y eficientes).
Incremento de la potencia del motor
(una precisa entrega de combustible en cada cilindro y un flujo de aire mayor dan como resultado mas caballos de fuerza).
Mejor arranque en frió
(la inyección mejora el control del enriquecimiento de la mezcla que el mecanismo de ahogador o choke hacia en un carburador).
Mas confiable
(al tener menor cantidad de piezas móviles es menor la posibilidad de falla de algún mecanismo).

Clasificación de los sistemas de inyección


Inyección monopunto y multipunto:

En los sistemas de inyección monopunto se presenta únicamente un solo inyector, el cual proporciona combustible en el colector de admisión.
Los sistemas de inyección multipunto en cambio tienen un inyector por cada cilindro.
Inyección directa e Indirecta:
La inyección indirecta es la generalmente usada, hace referencia al sistema mediante el cual el combustible es introducido en el colector de admisión sobre la válvula de admisión.
A diferencia de la anterior, la inyección directa basa su funcionamiento en la inyección de combustible directamente en el cilindro. Esta es más nueva y se está extendiendo cada vez más en los nuevos modelos.

Inyección continua e intermitente:
La inyección continua, es en donde los inyectores proveen el combustible continuamente a los colectores de admisión.
En la inyección intermitente se inyecta el combustible a intervalos según lo determine la central de mando. Este tipo se subdivide a su vez en tres categorías: secuencial, semi-secuencial o grupal y simultánea.
1.En la secuencial el combustible se inyecta con la válvula de admisión abierta presentando así los inyectores un funcionamiento sincronizado con éstas (actuando todos los inyectores en diferentes tiempos).
2.En la semi-secuencial o grupal el combustible se inyecta de a pares, es decir, los inyectores actúan de a dos.
3.La simultánea el combustible se inyecta al unísono, actuando todos los inyectores a la misma vez.

Partes de un motor de combustión interna.

Partes de un motor de combustión interna. 
    
Tanto los motores Otto como los Diesel se fabrican en modelos de dos y cuatro tiempos.
Los motores Otto y los Diesel tienen los mismos elementos principales.

El Block

Es el componente estructural del motor, convenientemente moldeada de acuerdo a los diseños de ingeniería, constituye la arquitectura básica de un motor de combustión interna, cuando se fabrican motores con más de un cilindro lo normal es fundirlos todo en una sola pieza llamada block. Los motores se fabrican generalmente con un material de fundición (Hierro y carbono) con una proporción de carbono superior al 1,8%, por otro lado con el uso de aluminio como se fabrican actualmente los motores modernos se reducen considerablemente el peso de estos, pero se mantienen las mismas cualidades resistivas.
En el block del motor están alojado:
 
1) Cilindros.
 
Cuerpo cilíndrico de paredes paralelas y pulido fino, destinado a alojar al pistón y recibir la mezcla de aire combustible para efectuar la combustión.
2) Bancadas.
 
Conformaciones especiales destinadas a alojar al cigüeñal, interponiendo un metal antifricción, formada de dos piezas una tallada en el block y otra móvil llamada tapa de bancada. Las bancadas llevan orificios para permitir la salida de lubricante desde las galerías de lubricación, el conjunto de todas las bancadas recibe el nombre de túnel de bancadas. Es una de las partes mas comprometidas del motor ya que están sometidas a grandes esfuerzos y tensiones.
 
3) Metal anti fricción.

 El material con el que deben estar construido, tiene que ser de una naturaleza que no raye la superficie que está soportando, aun que en algún momento ocurra una falla de la bomba de aceite, falla en el circuito o falta de lubricante. Además deberán poder soportar temperaturas superiores a los 150°C sin que este material presente ablandamiento, para poder evitar desplazamientos plásticos del material antifricción, lo que limitaría su capacidad de soportar las cargas que sobre él se aplican. Otro aspecto importante es que sean anticorrosivos ya que en la mayoría de los lubricantes poseen ácidos que pueden causar estos problemas. Y finalmente deben ser de una relativa facilidad para ser montados en los ejes o soportes.
 
4) Túnel de levas.
 
En el block se disponen varios alojamientos alineados a fin de formar un túnel para soportar al eje de levas por la interposición de cojinetes antifricción, si este está diseñado para instalarse en el block del motor.
Estos alojamientos llevan perforaciones para permitir la salida desde las galerías de lubricación.
 
5) Galerías de lubricación.
 
Son conductos internos del block para permitir el traslado del lubricante a presión, que proviene de la bomba de aceite, a los distintos componentes a lubricar. Estas galerías poseen en algún punto de su recorrido sellos removibles para permitir su limpieza.
 
6) Cámaras de refrigeración.
 
Son conductos internos del block del motor que rodean los cilindros para permitir la circulación de refrigerante con el fin de evacuar de las paredes de los cilindros la alta temperatura provocada por la combustión.
Comunicadas con las cámaras de refrigeración de la culata forman un sólo conjunto por el que circula el refrigerante. Las cámaras de refrigeración del block, en una de las paredes del block se comunican con el exterior, para su limpieza y expansión de volumen. 
7) Sellos de cámara de refrigeración.
 
Son sellos normalmente de cobre que bloquean la comunicación de las cámaras de refrigeración con el exterior. Son removibles para permitir el aseo de las cámaras, pero su función principal es la de permitir la expansión del refrigerante.
Bajo ciertas condiciones puede ocurrir que el volumen del refrigerante aumente en forma considerable, poniendo en riesgo de partir el block del motor, ante este evento serán los sellos los que se deformarán e incluso se desprenderán del block para permitir el aumento de volumen del block tanto como sea necesario.


La culata

 
Es una pieza de fundición que funciona como tapa para los cilindros del block. La culata es la que tiene construida en su parte de asentamiento con el block (parte inferior), las cámaras de combustión en la que se realiza la inflamación de la mezcla aire combustible. Posee conductos de comunicación de la cámara de combustión con el exterior, los conductos son de dos tipos; admisión para permitir el ingreso de la mezcla o aire fresco (según sea motor Otto o Diesel) y conductos de escape para permitir la evacuación de los gases quemados al exterior. 

Para motores en que la comunicación con el exterior se efectúa por medio de lumbreras tanto para la admisión de mezcla o aire como para el escape, la culata cumplirá funciones de tapa de cilindros y soportará las bujías de encendido o inyectores según sea el caso.
En la mayoría de los motores, es también en la culata donde se instalan las válvulas, que serán las encargadas de producir el cierre hermético de la cámara de combustión.
Existen motores que las válvulas van dispuestas en el bloque de cilindros. 
 
Para motores con válvulas en culata, esta lleva las galerías de aceite para la correspondiente lubricación de los mecanismos de accionamiento.
 
La culata posee además sistemas evacuadores de calor alrededor de las cámaras de combustión para producir el debido enfriamiento ya sea ductos para agua o aletas de refrigeración dentro de una corriente de aire fresco, para la transferencia térmica.

Como calcular la cilindrada de un motor

Como calcular la cilindrada de un motor.
Para poder calcular la cilindrada debemos saber ciertas medidas y formulas.
Donde:
VPMS: Volumen punto muerto superior.
VPMI: Volumen punto muerto inferior.
VD: Cilindrado unitario
PMS: Punto muerto superior.
PMI: Punto muerto inferior.
L: carrera.
D: Diámetro del cigüeñal.
R: radio del cigüeñal.
 
 Entonces las formulas son las siguientes (click en la imagen de abajo):
 

Motor OTTO 4 tiempos

 
Motor OTTO 4 tiempos
 
El termino Otto, es en honor a su inventor, el alemán Nikalous August Otto, el cual basa su creación en el funcionamiento de 4 movimientos: admisión, compresión, explosión y escape. 
 
Primer tiempo, admisión:
En esta parte del ciclo el pistón comienza una carrera descendiente, lo cual hace un vacío en el cual se aspira aire y se inyecta el combustible vaporizado. La válvula de escape se encuentra totalmente cerrada y la válvula de admisión abierta. En el primer tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de levas da 90º.
 
Segundo tiempo, compresión:
En el segundo tiempo encontraremos la válvula  de admisión y de escape totalmente cerrada, el pistón se encontrara de forma ascendente con el objetivo de mezclar y comprimir el aire y el combustible vaporizado que se encuentran dentro del cilindro. En el 2º tiempo el cigüeñal da 360º y el árbol de levas da 180º.
 
Tercer tiempo, explosión:
En este punto la mezcla alcanza su mayor presión provocada por el ascenso del pistón, inmediatamente se genera la chispa por la bujía la cual da inicio a la combustión de nuestra mezcla, lo que provoca aumentos en la temperatura y por la expansión produce que el pistón baje, en esta parte del ciclo es el único momento donde se produce un trabajo. En este tiempo el cigüeñal gira 90° mientras que el árbol de levas gira 270°.
 
Cuarto tiempo, escape:
En esta parte del proceso, el pistón va de manera ascendente lo cual comprime los gases de escape, la válvula de escape se encuentra abierta, y es por donde se expulsan dichos gases. En este punto el cigüeñal ya alcanza 2 vueltas y el árbol de levas alcanza 1 vuelta. al cerrarse la válvula de escape se abre nuevamente la de admisión y se reinicia el ciclo. 
 
PMS= Punto muerto superior del cilindro.
PMS= Punto muerto inferios del cilindro.
VE= Válvula de escape
VA= Valvula de admisión
X°= Vueltas del cigueñal en grados.
 
1) Admision: El cilindro pasa del PMS al PMI.
                      VE= Cerradas.
                      VA= Abiertas.
                      180°= 0.5 vueltas del cigüeñal.
2) Compresión: El cilindro pasa del PMI al PMS.
                          VE= Cerradas.
                          VA= Cerradas. 
                          360°= 1 vuelta del cigüeñal.
3.1) Trabajo: Energia calorica (explosión).
3.2) Trabajo: Potencia del motor.
                      El cilindro pasa del PMS al PMI.
                      VE= Cerradas.
                      VA= Cerradas
                      540°= 1.5 vueltas del cigüeñal.
4) Escape: El cilindro pasa del PMI al PMS.
                  VE= Abiertas.
                  VA= Cerradas.
                  720°= 2 vueltas del cigüeñal
 
Hay estarian las 4 etapas que posee un motor de 4 tiempos, ahora una ves explicado los procesos debemos tener en cuenta que hay dos formas de ver un motor, esta el ciclo teorico y el ciclo real.
Como pueden ver en esta imagen todo cuadra perfectamente, ahora bien en el ciclo real ocurre otra cosa:
Como pueden observar en el ciclo real se produce algo que se denomina cruce de valvulas.
 

El cruce de valvulas muchas veces el mal interpretado como un error en las valvulas, arbol de levas y blablabla, la verdad es que el cruce de valvulas es para mejorar el rendimiento del motor de dos maneras, la primera es ayudar a mejorar la admision de combustible en la camara de combustion y la segunda es ayudar a la liberacion de gases en el interior de la camara de combustion.
 
Ahora bien para calcular a cuantos grados del cigueñal se hara cada etapa podemos sacarlo con las siguientes formulas:
AAA= Adelantamiento a la apertura de la VA.
RCA= Atraso al cierre de la VA.
AAE= Adelantamiento a la apertura de la VE.
RCE= Retraso al cierre de la VE.
 
180° + AAA + RCA= Lo que dura la admision realmente.
180° - RCA= Lo que dura la compresion realmente.
180° - AAE= Lo que dura la explosion.
180° + AAE + RCE= Lo que dura el escape realmente.
AAA + RCE= Cruce de valvulas.
 
Ejemplo: AAA= 15°                  Calcular ciclos en grados de admision, compresion, escape y cruce de valvulas.
                RCA= 72°
                AAE= 14°
                RCE= 33°
 
180° + 15° + 72°= 267° Lo que dura la admision.
180° - 72°= 108° Lo que dura la compresion.
180° - 14°= 166°Lo que dura la explosion.
180° + 14° + 33°= 227° Lo que dura el escape.
15° + 33°= 48° Cruce de válvulas.