miércoles, 25 de junio de 2008

GENRALIDADES DE LA HISTORIA Y PARTES DE LOS MOTORES DIESEL

LA HISTORIA DE LAS COMPUTADORA










AUTO -APRENDIZAJE DE LA HISTORIA Y GENERALIDADES DE LOS MOTORES DIESEL
HISTORIA DE LOS MOTORES DIESEL


1862 BEAU DE ROCHAS es quien primeramente ha experimentado la idea del comienzo de la combustión por auto inflamación del combustible luego de lograr compresiones entre 5.5 y 6.5 atmósferas.


1874

El americano Bayton logra hacer funcionar un motor de combus

1897

Rudolf Diesel (1858 - 1913) luego de múltiples ensayos y pruebas, presentó su invento al mundo científico en la Asamblea General de Ingenieros Alemanes celebrada en la ciudad de Kassel. Logra construir un motor de combustión interna funcionando con petróleo pesado que tenía una cilindrada de 20 litros monocilíndrico y desarrollaba una potencia de 20 caballos a 172 RPM. En comparación al ya acreditado motor de explosión interna de Otto, este tenía las ventajas de consumir mucho menos y poder funcionar con un combustible más bara

1898

Rudolf Diesel recibe la patente N° 608,845 por un motor de combustión interna. Que da el nacimiento definitivo al motor Diesel. Demostrando que el rendimiento es mejor que el de un motor a gasolina, siendo posible además de alcanzar mayor

1922

El técnico Alemán Robert Bosch (1861 - 1942) decidió desarrollar su propio sistema de inyección para motores Diesel. Las condiciones técnicas eran favorables; se disponía ya de experiencia en motores de combustión interna; las tecnologías

1923

Se proyecta la elaboración de 12 bombas de inyección diferentes para realizar ensayos en motores Diesel.

Se realizan los montajes y primeros ensayos de bombas en los motores.

1923

Se proyecta la elaboración de 12 bombas de inyección diferentes para realizar ensayos en motores Diesel.

Se realizan los montajes y primeros ensayos de bombas en los motores.

1925

Se dan los últimos toques al proyecto definitivo de las bombas de inyección.

En 1925, el ingeniero suizo Alfred Büchi fue el primero en lograr la turbo alimentación por gases de escape, obteniendo un aumento de potencia superior al 40 %. Esto marcó el inicio de la introducción paulatina de la turbo alimentación en la industria automovilística.

1927

Inicia la producción en serie de bombas de inyección tipo mecánica con elementos en línea de la fábrica de Stuttgart.

1936

Mercedes presentó el primer vehículo de turismo con motor Diesel.

1938

Las primeras aplicaciones del turbocompresor se limitaban a motores enormes, como los motores marinos. En la industria de motores para automóviles, la turbo alimentación empezó aplicándose a motores de camiones. Primer motor turboalimentado para camiones construido por la sociedad "Swiss Machine Works Saurer ".


Los 70`s

Con la introducción del turbocompresor en el deporte del motor, sobretodo en las carreras de Formula I, el motor turbocompresor para turismos adquirió una gran popularidad. La palabra "turbo" se puso muy de moda.

1973

Tras la primera crisis del petróleo, la turboalimentación fue más aceptada en aplicaciones Diesel comerciales. Hasta entonces, los elevados costes de las inversiones en turboalimentación sólo se veían compensados por el ahorro en el coste del combustible, que era mínimo.

1978

El gran descubrimiento en turboalimentación para turismos llegó con la introducción del primer motor turbodiesel para turismos en el Mercedes-Benz 300 SD,

1981

El VW Golf Turbodiesel gracias al turbocompresor, se podía incrementar la eficiencia del coche con motor diesel, manteniendo prácticamente la misma "manejabilidad" que un motor de gasolina y con una reducción significativa de las emisio

1986

Nace oficialmente el sistema Common Rail de la marca automovilística Fiat, primera en aplicar este sistema de inyección Diesel.


1988

El modelo Croma DTI de Fiat es considerado el primer automóvil Diesel de inyección directa del mundo.


1988 a 1990

Se realizan estudios sobre el problema del ruido característico de los motores Diesel. Para remediar el problema del ruido o por lo menos disminuir el nivel sonoro, se realizó un estudio sobre el sistema de inyección directa más evolucionado denominado "Unijet", que entre otras ventajas importantes disminuía el consumo de combustible y el motor ofrecía un mayor rendimiento.

1990

Comienza la prefabricación del Unijet " desarrollado por Magneti Marelli, el centro de investigaciones de Fiat y Elasis sobre el principio de "Common Rail".

1994

Fiat decide elegir un socio que tuviera la máxima competencia en el campo del desarrollo de inyección diesel.
Consecuentemente se cede el proyecto a Robert Bosch para la parte final del trabajo, esto es el desarrollo final y la industrialización.

1997

Con el lanzamiento del Alfa 156 se presentó al mercado el motor turbodiesel Unijet (common rail inyección directa a alta presión) como novedad absoluta en el panorama automotriz de entonces, en versiones 1,9 JTD de 4 cilindros 105 CV y 2,4 JTD de 5 cilindros 136 CV..

Motores turbodiesel que mejoran las prestaciones en un 12% y el consumo en 15%.


1997

Con el lanzamiento del Alfa 156 se presentó al mercado el motor turbodiesel Unijet (common rail inyección directa a alta presión) como novedad absoluta en el panorama automotriz de entonces, en versiones 1,9 JTD de 4 cilindros 105 CV y 2,4 JTD de 5 cilindros 136 CV..

Motores turbodiesel que mejoran las prestaciones en un 12% y el consumo en 15%.


2002

Fiat Auto presentó la segunda generación del propulsor "Common Rail", el JTD 16V con tecnología Multijet. El primero de esta nueva familia de motores fue el 1.9 de 140 CV instalado en el Fiat Stilo berlina y multi-wagon comercializados en los mercados europeos.


2003

SESION DOS

CARACTERISTICAS GENERALES

En Europa el 44% de las ventas de vehículos de turismo son Diesel.

2005

Se espera que cerca del 50% de los automóviles de turismo sean Diesel.


MOTOR DIESEL


OBJETIVOS

Al finalizar esta sesión, el estudiante estará en capacidad de:
Identificar y ubicar las partes de un motor Diesel.

Comprender el funcionamiento de cada una de sus partes.




El conjunto del motor Diesel, es decir, el motor en sí y el equipo auxiliar y accesorios para su funcionamiento, se puede considerar que consta de lo siguiente:


SESION TRES

FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DIESEL

OBJETIVOS
Al finalizar esta sesión, el estudiante estará en capacidad de:
Entender como funciona un motor Diesel en cada tiempo.
Comprender muy bien el proceso de la combustión.
Entender y comprender las diferencias entre inyección directa e inyección indirecta.

Descripción de los tiempos del motor diesel
Dentro del motor ocurren ciertos eventos que lo hacen funcionar. Estos se repiten para formar un ciclo.
En los motores modernos se emplea el ciclo de 4 tiempos, es decir, el pistón debe realizar 4 carreras para que se establezca un ciclo.
A continuación encontrarán un resumen del ciclo

CICLO DEL MOTOR DIESEL (2)
Primer tiempo - Admisión de aire.
Durante este tiempo el pistón desciende dentro del cilindro haciendo que el volumen interior sea cada vez más grande, lo que origina que se produzca una corriente de aire capaz de llenar todo este volumen que ha desplazado el pistón. Esto es posible gracias a que una válvula, llamada válvula de admisión, permanezca abierta durante este recorrido del pistón y permite que el aire circule por los tubos de admisión hasta el cilindro. En los motores atmosféricos la masa de aire que llena este volumen es menor que la masa teórica del volumen del cilindro y la presión atmosférica menor debido a que durante el descenso del pistón siempre existirá una depresión interna. Los motores turboalimentados tiene la particularidad de que en este tiempo el llenado del cilindro presenta una presión superior a la atmosférica, es decir, hay exceso de aire al final de la carrera de admisión, porque existe un elemento llamado turbo o compresor que tiene la particularidad de absorber aire atmosférico para forzar la entrada del mismo al cilindro.
CICLO DEL MOTOR DIESEL (3)
Segundo tiempo - compresión.
El pistón asciende haciendo que el aire aspirado en el tiempo de admisión aumente de presión y temperatura por reducción de volumen en la medida que el pistón asciende, todo esto debido a que el aire aspirado queda atrapado dentro del cilindro las válvulas están cerradas evitando así la fuga.
El aire comprimido en el pequeño espacio que hay encima del pistón está lo suficientemente caliente para iniciar la combustión, pero también se encuentra a una alta presión. (Ejemplo: en un motor atmosférico cuya relación de compresión es de 20:1, la presión de compresión existente sobre el pistón es de aproximadamente 26 Bares, 377 PSI en el punto muerto superior).

Tercer tiempo, combustión y expansión.
Durante este recorrido descendente del pistón, se aprovecha el aumento rápido de la presión por quema del combustible, que obliga de manera violenta a que el pistón realice este recorrido. Tengamos en cuenta que esta carrera comienza cuando casi ha terminado el tiempo de compresión. El combustible es inyectado dentro de la cámara justo cuando la presión de compresión está llegando al punto máximo, entonces, para que este combustible pueda ingresar a la cámara, la presión existente en el extremo del inyector debe ser superior a la compresión de ese momento para que este combustible pueda ingresar a la cámara. Y si tenemos en cuenta un motor turboalimentado, la presión debe ser aún superior. Por estas razones el inyector es una pieza fundamental para que el motor Diesel funcione. Así mismo, la bomba debe empujar el suficiente combustible tanto para lograr la presión adecuada, como también la cantidad de combustible a aplicar.
Durante este tiempo las válvulas permanecen cerradas permitiendo que el empuje del pistón se efectué sobre el conjunto biela cigüeñal. La forma como se produce la inflamación del combustible se explicará más adelante.

Cuarto tiempo - escape.
Durante este tiempo el pistón en su carrera ascendente hace que los gases producidos por la combustión sean expulsados gracias a que la válvula de escape se encuentra abierta. En se notar que el gas de escape del motor diesel es menos contaminante que el de gasolina debido a dos factores principales: la alta compresión y el exceso de aire dentro del cilindro. Combinando estos dos factores, se puede decir que el combustible es aprovechado en su totalidad reduciendo las emisiones.
CARACERISTICAS DEL COMBUSTIBLE DIESEL
Existen diferentes denominaciones del combustible correspondientes a diferentes calidades:
FUEL OIL o fuel doméstico que se utiliza en los grandes motores Diesel o sobre motores Diesel lentos.
EL GASOIL para los Diesel rápidos.
Características generales del gasoil:
No debe contener más de un 1% de azufre. El azufre es arrojado a la atmósfera por el tubo de escape. Es un gas nocivo porque produce corrosión y como se combina con el aire, es la causa de las lluvias ácidas.
Debe tener buen poder calorífico (10.000 calorías por litro, igual que la gasolina)
Debe ser muy volátil, es decir, tener una curva de destilación comprendida entre 260° y 370° C, buen índice de Cetano (índice indicativo de la inflamabilidad del gasoil).
Debe tener un punto de congelación que permita la utilización en tiempo frío.
Debe tener buen rendimiento (esto se obtiene en un motor patrón obteniendo la relación entre la energía dada por el combustible y la energía obtenida en el volante motor).
Debe tener igualmente la ventaja de un cierto poder lubricante
EL PROCESO DE LA COMBUSTION
La combustión dentro del motor Diesel presenta algunas dificultades para que se realice. Aparentemente la combustión puede parecer que se produzca instantáneamente o con algún leve retardo, pero la realidad del proceso es lo bastante compleja como para requerir una serie de pasos previos todos los cuales necesitan a su vez períodos de tiempo más o menos cortos para realizarse. Para comenzar a comprender este tema, podemos inicialmente establecer tres grandes procesos en los que se puede clasificar la combustión:
Formación de la mezcla. Durante esta fase el combustible líquido es pulverizado por el inyector y debe mezclarse con el aire comprimido contenido en la cámara de combustión. En la realización de este proceso hay un tiempo corto y aún no ha empezado a quemarse el combustible.
Encendido. Se produce la oxidación del combustible y el encendido localizado del mismo. Se considera el inicio de este proceso cuando la primera molécula de combustible inicia la combustión.
Combustión general. Aumenta la temperatura de la cámara con lo que se produce la completa oxidación de todo el combustible. La quema de todo el combustible conllevará un tiempo. El combustible no se quema instantáneamente.

LOS MOTORES DIESEL SEGUN LA INYECCION
En el motor Diesel la forma de las cámaras de combustión y algunas veces la de la cabeza del pistón, son diseñadas para favorecer la combustión y mejorar así el rendimiento y la potencia. En efecto, existen dos categorías principales de motor Diesel:
Motores Diesel de inyección INDIRECTA.
MOTORES DIESEL DE INYECCION INDIRECTA

Motores Diesel de inyección indirecta
Para lograr aumentar el régimen de giro, es necesario conseguir que la combustión se realice lo más rápido posible en la cámara de combustión, con sus demoras físicas y químicas reducidas al mínimo. Se considera inyección indirecta a aquella que se produce en una precámara construida en la culata o en una precámara postiza ajustada a un orifico de la culata. Es decir, la inyección de combustible no se aplica sobre el pistón directamente sino en lugar aparte en una pequeña cámara de la culata localizada encima del pistón.
La cámara de combustión en un motor Diesel es el espacio dentro del cual el inyector atomiza el combustible. Este espacio es construido directamente en la culata o es una pieza postiza colocada en la culata con gran precisión.
Para tener la certeza de que se quema todo el combustible atomizado, se emplean distintos tipos de cámaras de combustión en diferentes motores. Cualquiera que sea el sistema, la cámara debe ser adecuada para: Producir las elevadas presiones de compresión requeridas para ocasionar las altas temperaturas necesarias para la inflamación o ignición.Hacer que el combustible inyectado se mezcle por completo con el aire de la cámara de combustión para obtener combustión completa y máxima potencia del combustible.

PARTES PRINCIPALES DEL MOTOR DIESEL

Hemos repasado sobre los sistemas principales del motor Diesel, pero para que todos estos sistemas funcionen es necesario entrar al motor para ver las partes importantes que lo componen y el resumen su funcionamiento.
Veamos:
Bloque del motor.
La culata.
El carter.
Arbol de levas.
Válvulas.
La distribución mecánica.
Los cilindros.
El cigüeñal.
La biela.
El pistón y los anillos.