View
33
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
curso basioco de motor y trasmision
Citation preview
Módulo 1 Lección 1 Información General
Centro de Capacitación de Posventa 1
1 Información General
1.1 Historia
Historia del motor de combustión
El resumen siguiente muestra los pasos más importantes en la evolución del motor de combustión.
1860
Jean Joseph Etienne Lenoir construye el primer motor de combustión con capacidad de funcionamiento (rendimiento aprox. 3 %).
1867
Nikolaus August Otto y Eugen Langen presentan en la Exposición Universal de París un motor de combustión perfeccionado con un rendimiento de aprox. 9 %.
1878
Nikolaus August Otto construye el primer motor de gas según el principio de cuatro tiempos (rendimiento aprox. 15%).
1883
Gottlieb Daimler y Wilhelm Maybach desarrollan el primer motor de gasolina de cuatro tiempos para su utilización en el automóvil.
1887
Wilhelm Maybach inventa el carburador con tobera de inyección. Ford fabrica su primer automóvil.
1897
Rudolf Diesel lleva su motor a la madurez productiva tras cuatro años de trabajos de desarrollo.
Primer motor de combustión de Lenoir
Lección 1 Información General Módulo 1
2 Centro de Capacitación de Posventa
1.2 Desarrollo de los motores hasta nuestros días
Tras estos primeros pasos, el motor de combustión ha seguido un desarrollo permanente en todas las
áreas.
Durante el transcurso del tiempo los motores se han ido construyendo cada vez más compactos y con
materiales de mejor calidad.
La preparación de la mezcla y la combustión ha sido mejorada a fin de incrementar el rendimiento, la
economía y el confort de los motores, así también para respetar los valores límite de emisiones, cada
vez más severos, que las autoridades competentes exigen legalmente.
El motor alternativo ha sido y es el motor más utilizado para la producción en serie de automóviles.
Motor de 6 cilindros en V
Módulo 1 Lección 1 Información General
Centro de Capacitación de Posventa 3
1.3 Clasificación general de los motores
Los motores de combustión se clasifican en diferentes grupos según distintos criterios:
Desarrollo del movimiento
Disposición de cilindros
Método de trabajo
Tipo de combustión
Tipo de refrigeración
Tipo de distribución
Tipo de llenado de los cilindros
Desarrollo del movimiento
Motores alternativos
Motores rotativos
Lección 1 Información General Módulo 1
4 Centro de Capacitación de Posventa
Disposición de los cilindros
Motores de cilindros en
línea (1)
Motores en V (2)
Motores de cilindros
horizontales opuestos (3)
Motores radiales (4)
Método de trabajo
Motor de dos tiempos
Motor de cuatro tiempos
Módulo 1 Lección 1 Información General
Centro de Capacitación de Posventa 5
Tipo de combustión
Motor Diesel, con ignición espontánea
Motor de gasolina, con encendido por chispa
Tipo de refrigeración
Motores refrigerados por aire
Motores refrigerados por agua
Motor refrigerado
por aire
Lección 1 Información General Módulo 1
6 Centro de Capacitación de Posventa
Tipo de distribución
* Motor con árbol de levas en el bloque motor (OHV)
* Motor con árbol de levas en la tapa de cilindros (OHC)
Tipo de llenado de los cilindros
* Motor atmosférico
* Motor sobrealimentado
Motor Atmosférico Motor Sobrealimentado
Módulo 1 Lección 1 Información General
Centro de Capacitación de Posventa 7
1.4 Estructuras básicas del motor
Motor de gasolina (motor Otto de cuatro tiempos)
El motor de gasolina es un motor alternativo con encendido por chispa en el que se quema una
mezcla de aire y combustible.
Durante la combustión se transforma la energía química en energía térmica. La energía térmica se
transforma seguidamente en energía mecánica a través de los pistones.
Estructura básica del motor de gasolina de cuatro tiempos
El resumen muestra los componentes más importantes del motor de gasolina.
El motor se divide en los tres grupos principales siguientes:
Culata (A)
Bloque motor (B)
Mecanismo cigüeñal (C)
Bujía
Lección 1 Información General Módulo 1
8 Centro de Capacitación de Posventa
Motor Diésel (motor Diesel de cuatro tiempos)
El motor Diesel es un motor alternativo cuya combustión se realiza mediante autoinflamación.
Mediante la autoinflamación, la energía química de la mezcla de aire y combustible se transforma en
energía térmica y ésta a su vez en energía mecánica por la acción de los pistones.
La mezcla necesaria para la combustión se forma en el interior de la cámara de combustión.
Los motores Diesel logran un mayor grado de rendimiento que los motores de gasolina debido a su
menor generación de calor.
Estructura básica del motor Diesel de cuatro tiempos
El resumen muestra los componentes más importantes del motor Diesel.
El motor se divide en los tres grupos principales siguientes:
Culata (A)
Bloque motor (B)
Mecanismo cigüeñal (C)
Inyector
Módulo 1 Lección 1 Información General
Centro de Capacitación de Posventa 9
1.6 Motores Ford
Combustible Nafta
Motor 1.0L Zetec Rocam
Cilindrada (cm3) 999
Cilindros 4 en línea
Potencia (CV/rpm) 63/6000
Torque (Nm/rpm) 86/2750
Combustible Nafta
Motor 1.6L Zetec Rocam
Cilindrada (cm3) 1597
Cilindros 4 en línea
Potencia (CV/rpm) 95/5500
Torque (Nm/rpm) 141/2500
Combustible Nafta
Motor 1.6L Sigma I-4
DOHC TiVCT
Cilindrada (cm3) 1596
Cilindros 4 en línea
Potencia (CV/rpm) 120 / 6350
Torque (Nm/rpm) 152 / 5000
Combustible diesel
Motor 1.8L Duratorq
Cilindros 4 en linea
Potencia (CV/rpm) 115/3700
Torque (Nm/rpm) 280/1900
KA Fly 1.0L
KA Pulse 1.6L
Fiesta Kinetic Titanium
Focus 5P Ghia 1.8L Duratorq
Lección 1 Información General Módulo 1
10 Centro de Capacitación de Posventa
Combustible nafta
Motor 2.0L Duratec
Cilindros 4 en linea
Potencia (CV/rpm) 145/6000
Torque (Nm/rpm) 185/4500
Combustible Diesel
Motor 2.0L Duratorq -
TDCI
Cilindrada (cm3) 1998
Cilindros 4 en línea
Potencia (CV/rpm) 140 / 4000
Torque (Nm/rpm) 320 / 1750
Combustible Nafta
Motor 2.3L Duratec
Cilindrada (cm3) 2261
Cilindros 4 en línea
Potencia (CV/rpm) 161 / 6500
Torque (Nm/rpm) 208 / 4000
Combustible Nafta
Motor 2.0L GTDI Ecoboost
Cilindrada (cm3) 1999
Cilindros 4 en línea
Potencia (CV/rpm) 240 / 6000
Torque (Nm/rpm) 340 / 1900
Focus 5P Ghia 2.0L Duratec
Mondeo Ghia 2.0L Diesel
Mondeo Ghia Nafta 2.3L
Mondeo Titanium Nafta 2.0L Ecoboost
Módulo 1 Lección 1 Información General
Centro de Capacitación de Posventa 11
Combustible DIESEL
Motor 1.5L Duratorq TDCi
Cilindrada (cm3) 1499
Cilindros 4 EN LINEA
Potencia (CV/rpm) 90 / 3750
Torque (Nm/rpm) 205 / 1750-2500
Combustible Nafta
Motor Duratec 2.5 I5
Turbo
Cilindrada (cm3) 2.522
Cilindros 5 en línea
Potencia (CV/rpm) 200 / 6.000
Torque (Nm/rpm) 320 / 1.600-4.100
Combustible Diesel
Motor Puma TDCi 2.2L
Cilindrada (cm3) 2.198
Cilindros 4 en línea
Potencia (CV/rpm) 125 / 3.700
Torque (Nm/rpm) 330 / 1.750-2.300
Combustible Diesel
Motor Puma TDCi I5 eTGV
3.2L
Cilindrada (cm3) 3.198
Cilindros 5 en línea
Potencia (CV/rpm) 200 / 3.000
Torque (Nm/rpm) 470 / 1.750-2.500
RANGER XLT 6MT 3.2L Cabina Doble 4x2
Nueva Ecosport S 1.5L Duratorq TDCi
Kuga Titanium
RANGER XL 6MT 2.2L Cabina Simple 4X2
Lección 1 Información General Módulo 1
12 Centro de Capacitación de Posventa
ATENCION:
Recordar que es de suma importancia conocer las distintas motorizaciones y las nuevas tecnologías
aplicadas a los sistemas del grupo motor-propulsor, como ejemplo, los sistemas de inyección
directa de gasolina lo cual reduce el consumo y las cotas de polución. Mantenerse actualizado
brinda los conocimientos necesarios para satisfacer las necesidades o inquietudes de los clientes
Ford.
Para mantenerse actualizado remítase a las versiones, especificaciones,
características y fichas técnicas de la Web Ford Argentina correspondientes a las
unidades disponibles, a la Página de Servicio Técnico (PTS), al manual del
propietario.
Módulo 1 Lección 2 Funcionamiento
Centro de Capacitación de Posventa 13
2 Funcionamiento del motor
2.1 Motor de gasolina
Los cuatro tiempos del ciclo operativo en el motor de gasolina son:
Primer tiempo: Admisión de gases frescos (mezcla de aire y combustible)
Segundo tiempo: Compresión de la mezcla de aire y combustible
Tercer tiempo: Expansión (combustión de la mezcla de aire y combustible)
Cuarto tiempo: Escape de los gases quemados
Admisión
El pistón se desplaza de su punto muerto superior (PMS) a su punto muerto inferior (PMI).
Debido al incremento del volumen se genera un vacío en el cilindro. La mezcla inflamable de aire y
combustible es aspirada a través de la válvula de admisión abierta.
La válvula de admisión abre ya poco antes del PMS para conseguir un mejor llenado del cilindro.
La válvula de admisión vuelve a cerrar después del PMI para mejorar aún más el llenado del cilindro.
Compresión
El pistón se desplaza del PMI al PMS. Como las dos válvulas están cerradas, la mezcla de aire y
combustible que llena el cilindro se comprime.
La compresión provoca el calentamiento de la mezcla de aire y combustible. De ese modo el
combustible atomizado se transforma aún más en gas.
Lección 2 Funcionamiento Módulo 1
14 Centro de Capacitación de Posventa
Expansión
Ambas válvulas están cerradas. La mezcla comprimida de aire y combustible se inflama por la chispa
que genera la bujía (encendido por chispa).
El calor que se libera en la combustión incrementa la presión en el cilindro y empuja al pistón hacia
abajo.
Escape
La válvula de escape abre ya antes del PMI. La presión de combustión residual desaloja una parte de
los gases quemados a través de la válvula de escape.
El pistón se desplaza del PMI al PMS. El pistón empuja los gases de escape fuera del cilindro a través
de la válvula de escape. Con ello finaliza un ciclo operativo.
Para favorecer el cambio de gases (expulsión de gases de escape y admisión de gases frescos) –
también denominado "cambio de carga"– la válvula de escape vuelve a cerrar un poco después del
PMS, mientras que la válvula de admisión abre ya antes del PMS.
El instante en que las dos válvulas están abiertas se denomina cruce o solapamiento de válvulas.
2.2 Motor de gasolina con inyección directa
En la inyección directa se aspira solamente aire fresco durante el tiempo de admisión.
Según el modo de funcionamiento del motor, el combustible se inyecta o bien durante el tiempo de
admisión "directamente" en la cámara de combustión (en el aire admitido) o bien durante el tiempo
de compresión, poco antes del PMS.
Inyección de combustible
dentro del cilindro en la zona
de la cámara de combustión
Módulo 1 Lección 2 Funcionamiento
Centro de Capacitación de Posventa 15
2.3 Motor Diesel
Los cuatro tiempos del ciclo operativo en el motor Diesel son:
* Primer tiempo: Admisión de aire
* Segundo tiempo: Compresión del aire (el combustible se inyecta al final de la compresión)
* Tercer tiempo: Inflamación (combustión de la mezcla de aire y combustible)
* Cuarto tiempo: Escape de los gases quemados
Admisión
El pistón se desplaza de su punto muerto superior (PMS) a su punto muerto inferior (PMI).
Debido al incremento de volumen se genera un vacío en el cilindro. A través de la válvula de admisión
se aspira solamente aire.
La válvula de admisión vuelve a cerrar después del PMI para mejorar aún más el llenado del cilindro.
Compresión
El pistón se desplaza del PMI al PMS.
La válvula de admisión abre ya poco antes del PMS para conseguir un mejor llenado del cilindro.
Como las dos válvulas están cerradas, el aire admitido se comprime.
Al final del tiempo de compresión, el inyector inyecta el combustible a alta presión en el aire caliente.
Lección 2 Funcionamiento Módulo 1
16 Centro de Capacitación de Posventa
Inflamación
Tras un corto espacio de tiempo (retardo a la inflamación), el combustible se inflama en el aire
caliente y con ello se inicia la combustión.
En ese instante, el pistón ha sobrepasado el PMS.
Los gases de la combustión generan una presión que provoca el desplazamiento del pistón del PMS al
PMI.
Escape
La válvula de escape abre ya antes del PMI. La presión de combustión residual desaloja una parte de
los gases quemados a través de la válvula de escape.
El pistón se desplaza del PMI al PMS. El pistón empuja los gases de escape fuera del cilindro a través
de la válvula de escape. Con ello finaliza un ciclo operativo.
Para favorecer el cambio de gases (expulsión de gases de escape y admisión de gases frescos) la
válvula de escape vuelve a cerrar un poco después del PMS, mientras que la válvula de admisión abre
ya antes del PMS.
Con ello se consigue que la energía cinética de los gases salientes mejore el llenado del cilindro.
El instante en que las dos válvulas están abiertas se denomina cruce o solapamiento de válvulas.
2.4 Mecanismo cigüeñal
El movimiento ascendente y descendente del pistón se transforma en un movimiento giratorio por
medio del mecanismo cigüeñal.
El mecanismo de cigüeñal comprende
Los siguientes componentes:
1 Pistón
2 Biela
3 Cigüeñal
Módulo 1 Lección 2 Funcionamiento
Centro de Capacitación de Posventa 17
2.5 Numeración de los cilindros
Los cilindros de un motor se numeran siguiendo un sistema unificado.
Por regla general, el primer cilindro es siempre el del lado opuesto al de entrega de par (lado de la
caja de cambios), es decir, el primer cilindro es el del lado frontal del motor.
NOTA:
Según la localización, en los motores de origen francés, el primer cilindro puede ser el del lado de la
caja de cambios.
En los motores con dos filas de cilindros (motores en V) la numeración prosigue con el primer cilindro
derecho (visto desde el lado de entrega del par).
Entrega de
potencia
Lección 2 Funcionamiento Módulo 1
18 Centro de Capacitación de Posventa
2.6 Sentido de giro del motor
El sentido de giro se define como giro a izquierda o derecha con respecto al lado de entrega del par
(en la ilustración aparece como giro a la derecha).
Normalmente los motores son de giro a la derecha.
2.7 Diagrama PV (presión volumen)
El diagrama PV de un motor de cuatro tiempos muestra la curva de presión en el cilindro durante un
ciclo operativo completo.
El diagrama siguiente puede registrarse con el motor en marcha con la ayuda de diferentes
instrumentos de medición.
Las divergencias con respecto al diagrama especificado indican una anomalía en el ajuste del motor.
Módulo 1 Lección 2 Funcionamiento
Centro de Capacitación de Posventa 19
A Motor de gasolina
B Motor Diesel
1 Admisión
2 Compresión
3 Combustión
4 Escape
2.8 Diagrama de la distribución
El diagrama de la distribución de un motor de cuatro tiempos muestra en qué posiciones del cigüeñal
se accionan las válvulas y cuándo se produce el encendido.
También pueden verse los tiempos de trabajo y los cruces de válvula, es decir, los instantes en que
ambas válvulas están abiertas.
1 Apertura de válvula de admisión
2 Admisión
3 Cierre de válvula de admisión
4 Compresión
5 Momento de encendido (Otto) o inicio
de la combustión (Diesel)
6 Combustión
7 Apertura de válvula de escape
8 Punto muerto inferior (PMI)
9 Escape
10 Punto muerto superior (PMS)
11 Cierre de válvula de escape
12 Cruce de válvulas
Lección 2 Funcionamiento Módulo 1
20 Centro de Capacitación de Posventa
2.9 Comparación entre los motores de gasolina y Diesel
Modos de
funcionamiento Motor de gasolina Motor Diesel
Admisión Mezcla de aire y combustible; cantidad en
función de la potencia demandada
Aire; cantidad independiente de la
potencia del motor
Compresión
Compresión de la mezcla de aire y
combustible de 1/7 a 1/12
Aire de 1/14 a 1/24; al final de la
compresión se inyecta el combustible
Presión de compresión de hasta 18 bares Presión de compresión de 30 a 55 bares
Calentamiento de los gases de 400 a 500 °C Calentamiento del aire: de 600 a 900 °C
Combustión
Inicio de la combustión mediante chispa de
encendido
Autoinflamación del combustible
inyectado debido a la alta temperatura
en el motor
Presión máxima: de 30 a 60 bares Presión máxima: 160 bares
Temperatura de combustión de 2000 a 2500
°C
Temperatura de combustión: de 1400 a
2000 °C
Escape Temperatura de los gases de escape: 900 °C
a ralentí, de 700 a 1000 °C a plena carga
Temperatura de los gases de escape:
250 °C a ralentí, de 550 a 750 °C a plena
carga
ATENCION:
Es importante comprender el funcionamiento basico de los motores Gasolina y Diesel ya que si bien
el avance tecnologico evoluciono a través del tiempo el principio teórico de funcionamiento sigue
siendo el mismo que en sus origenes. Si los componentes internos del motor Gasolina y Diesel son
similares, el principio de funcionamiento difiere principalmente en el tercer tiempo (tiempo de
combustión). Tener en cuenta las similitudes y diferencias ayudara a formular explicaciones más
tecnicas en caso de ser requeridas por los clientes Ford.
Módulo 1 Lección 3 Características del Motor
Centro de Capacitación de Posventa 21
3 Características del motor
3.1 Diámetro del cilindro y carrera
Por "diámetro del cilindro" se entiende el diámetro interior del
cilindro.
La carrera es el recorrido que realiza el pistón entre el punto
muerto superior (PMS) y el punto muerto inferior (PMI).
1 Diámetro del cilindro
2 Carrera
3.2 Cilindrada
La cilindrada es el volumen que se encuentra en el cilindro
cuando el pistón está en el PMI.
La cilindrada (Vh) se calcula multiplicando la base del cilindro (A)
por la carrera del pistón (h):
Vh = A x h
Según sea la carrera mayor o menor que el diámetro del cilindro
se habla de motores de carrera larga o de carrera corta.
Volumen del
cilindro
Lección 3 Características del Motor Módulo 1
22 Centro de Capacitación de Posventa
3.3 Cámara de combustión
En un motor alternativo a ciclo Otto (gasolina), la cámara de combustión (Vc) es el volumen
remanente entre la parte superior del pistón cuando éste se encuentra en el punto muerto superior
(PMS) y el cielo de la culata o tapa de cilindros. En un ciclo Diésel (gas oil), de inyección directa, la
cámara de combustión principal se encuentra mecanizada en la cabeza del pistón. En los de inyección
indirecta, hay una precámara de combustión o una cámara de turbulencia.
Cuando el pistón ha alcanzado el PMS en el tiempo de compresión, la mezcla de gases no quemados
alcanza su densidad máxima.
3.4 Relación de compresión
Si se compara el volumen encima del pistón antes de la compresión (cilindrada Vh + cámara de
compresión Vc) con el volumen encima del pistón tras la compresión (cámara de compresión c), se
obtiene entonces una relación numérica denominada "relación de compresión".
Fórmula de cálculo: Relación de compresión (Etta) = Cilindrada (Vh) más cámara de compresión (Vc)
dividido por la cámara de compresión (Vc).
Módulo 1 Lección 3 Características del Motor
Centro de Capacitación de Posventa 23
La relación de compresión influye decisivamente en:
El comportamiento al arranque en frío
El par motor producido
El consumo de combustible
Las emisiones de ruidos
Las emisiones de contaminantes
Riesgo de detonación
Según la construcción del motor y el tipo de inyección, la relación de compresión es:
En motores de gasolina: 7:1 ... 13:1
En motores Diesel: 16:1 ... 24:1
Cuanto mayor es la relación de compresión de un motor, tanto más eficaz es el aprovechamiento de
la energía del combustible y mayor el rendimiento del motor.
Lección 3 Características del Motor Módulo 1
24 Centro de Capacitación de Posventa
1 Cámara de compresión Vc
2 Cilindrada Vh
3 Punto muerto inferior (PMI)
4 Punto muerto superior (PMS)
3.5 Límites de la relación de compresión
Motores de gasolina
Una mayor relación de compresión conlleva también una mayor temperatura de compresión, lo cual
puede provocar que el combustible se autoinflame.
Este autoencendido se aprecia en forma de detonaciones (picado).
La calidad del combustible utilizado plantea aquí limitaciones al incremento de la relación de
compresión.
Motores Diesel
También aquí el incremento de la relación de compresión solo es posible en cierta medida, ya que al
superarse unos valores límite determinado ya no es posible incrementar más la potencia, pudiendo
producirse además daños en el motor (p.ej. superación de la presión total máxima admisible en la
culata).
La ignición espontánea que desencadena la inflamación simultánea en varios núcleos de encendido
provocaría sobrepresiones muy altas.
El mecanismo cigüeñal sufriría daños por sobrecargas mecánicas. Además de lo expuesto se
produciría una pérdida de potencia del motor.
Módulo 1 Lección 3 Características del Motor
Centro de Capacitación de Posventa 25
3.6 Configuración de la cámara de compresión
El diseño de la cámara de compresión tiene una influencia básica en la combustión.
Debe permitir un llenado rápido y completo con gases frescos y conseguir un buen arremolinamiento
de la mezcla.
La cámara de combustión debe configurarse compacta de modo que se obtengan vías cortas de
combustión y los gases de escape puedan evacuarse más rápidamente.
3.7 Configuración de la cámara de compresión en motores de gasolina
Hoy día se utilizan preferentemente culatas con 4 válvulas por cilindro y cámaras de combustión
hemisféricas.
La pequeña superficie de la forma de tejado reduce las pérdidas térmicas por las paredes.
La bujía va dispuesta de forma central en el cilindro.
El tamaño de la cámara de compresión determina también la relación de compresión.
Utilizando dos válvulas de admisión y dos de escape se consigue una mayor sección de admisión y de
escape, lo cual favorece el cambio de gases.
Cámara de compresión
Lección 3 Características del Motor Módulo 1
26 Centro de Capacitación de Posventa
3.8 Configuración de la cámara de compresión en motores Diesel
El diseño de la cámara de compresión en los motores Diesel depende del método de inyección
empleado.
En los motores Diesel con precámara o cámara de turbulencia, estas constituyen la parte más grande
de la cámara de compresión.
En los motores Diesel con inyección directa, la parte más grande de la cámara de compresión la forma
una cavidad integrada en la cabeza del pistón.
A Método de cámara de turbulencia
B Método de precámara
C Inyección directa
3.9 Régimen de revoluciones del motor
El movimiento ascendente y descendente del pistón se transforma
en un movimiento giratorio del cigüeñal.
El número de vueltas del cigüeñal por minuto se denomina
"régimen de revoluciones del motor" (RPM).
Módulo 1 Lección 3 Características del Motor
Centro de Capacitación de Posventa 27
3.10 Par motor
Por par (M) se entiende una fuerza (F) que actúa sobre un
determinado brazo de palanca (l) dispuesto en un punto
giratorio (par = fuerza x brazo de palanca).
Su fórmula es: M = F x l
La unidad física del par es Nm. El par aumenta con la fuerza y
con la longitud del brazo de palanca.
1 Fuerza (F)
2 Brazo de palanca (l)
3 Par
3.11 Potencia
La potencia entregada por el motor (P) aumenta con el par motor (M) y el régimen de revoluciones
(n).
La potencia se calcula mediante la siguiente fórmula: Potencia (P) = Par motor (M) x Régimen del
motor (n) / 9550
Los datos sobre la potencia de un motor se indican actualmente en base a la norma UE; es decir, hay
que utilizar la unidad de medida kW. Sin embargo puede continuar utilizándose conjuntamente la
indicación en CV, siempre y cuando se coloque entre paréntesis.
1 Fuerza (F)
2 Brazo de palanca (l)
3 Régimen del motor
4 Par
Lección 3 Características del Motor Módulo 1
28 Centro de Capacitación de Posventa
3.12 Curvas características del motor
Las curvas características del motor ofrecen información sobre la potencia (en kW), el desarrollo del
par (en Nm) y las revoluciones del motor. Estas curvas características se obtienen en bancos de
comprobación de motores.
Motor de gasolina
* En los motores de gasolina se consiguen mayores potencias que en los Diesel. A pesar del bajo par
motor, la alta potencia se obtiene gracias a los mayores regímenes de revoluciones.
Motores Diesel
* En los motores Diesel se consigue un alto par motor a bajas revoluciones gracias a las altas
presiones de combustión. La potencia del motor es menor en comparación con los motores de
gasolina, ya que los motores Diesel giran con regímenes de revoluciones más bajos.
Curva característica de un motor turbodiésel
1 Par motor (Nm)
2 Régimen del motor
3 Potencia (kW)
4 Curva de par
5 Curva de potencia
ATENCION:
Conocer las diferentes características de los motores Ford ayuda a brindar mejores explicaciones y
consejos del buen uso de los motores, incorporando un nivel técnico suficiente para satisfacer las
necesidades o inquietudes de los clientes Ford.
Módulo 1 Lección 4 Culata (Tapa de Cilindros)
Centro de Capacitación de Posventa 29
4 Culata (Tapa de cilindros)
4.1 Descripción de la culata
La culata cierra los cilindros superiormente.
Forma una parte de la cámara de combustión y aloja a las bujías de encendido (en los motores de
gasolina) o a los inyectores (en los motores Diesel).
En la culata van dispuestos también los conductos de admisión y escape, las válvulas y componentes
del tren de válvulas.
La culata está sometida a altas cargas térmicas debido a los gases de combustión. En función del tipo
de refrigeración del motor, las culatas integran nervios o bien conductos de refrigeración.
Se fabrican o bien de fundición gris termorresistente o bien de una aleación capaz de disipar
rápidamente el calor.
Culata de cuatro válvulas por cilindro refrigerada por líquido
1 Árbol de levas deescape
2 Árbol de levas de admisión
3 Válvula de admisión
4 Lumbrera de admisión
5 Lumbrera de escape
6 Válvula de escape
7 Tapa de cojinete del árbol
de levas
8 Taqué
9 Muelle de válvula
Lección 4 Culata (Tapa de Cilindros) Módulo 1
30 Centro de Capacitación de Posventa
4.2 Junta de culata
La junta de culata constituye la unión (hermética a los gases y al refrigerante) entre la culata y el
bloque motor.
La junta de culata debe compensar además las pequeñas irregularidades de las superficies de
contacto. Por esa razón debe fabricarse con un material elástico.
Las juntas de culata pueden ofrecerse con diferentes grosores para poder compensar las tolerancias
de fabricación o los salientes de pistón. Para identificar las juntas, estas se marcan con orificios,
muescas, etc.
Se utilizan diferentes tipos de junta de culata:
Chapa portante con suplemento de material blando
Material blando con recubrimiento de metal
Rejilla metálica con suplemento de material blando
Junta metálica
Junta de culata de un motor de 4 cilindros en línea
1 Junta de culata
2 Orificios para la identificación del grosor de la junta
3 Casquillos guía
Módulo 1 Lección 4 Culata (Tapa de Cilindros)
Centro de Capacitación de Posventa 31
4.3 Tornillos de la culata
Los tornillos de culata sirven para la unión segura de:
La culata
La junta de culata
Bloque motor
El orden de apriete de los tornillos debe consultarse en la documentación de taller y respetarse en
todo caso.
El apriete de los tornillos se realiza siempre en varios pasos utilizando una llave dinamométrica.
La última fase de apriete de los tornillos de dilatación se realiza con una llave goniométrica.
1 Tornillo de dilatación
2 Culata
3 Bloque motor
4 Junta de culata
4.4 Árbol de levas
El árbol de levas acciona las válvulas. Es impulsado por el cigüeñal y gira a la mitad de vueltas que este
último.
El instante en que se produce la apertura o el cierre de una válvula depende de la posición del árbol
de levas.
Para el accionamiento del árbol de levas se utilizan engranajes rectos, cadenas o correas dentadas.
Lección 4 Culata (Tapa de Cilindros) Módulo 1
32 Centro de Capacitación de Posventa
Los motores equipados con dos válvulas por cilindro requieren normalmente de un solo árbol de levas
por fila de cilindros.
En los motores multiválvula, en los que las válvulas van dispuestas en dos filas, se requieren dos
árboles de levas por fila de cilindros.
Los árboles de levas se fabrican o bien de acero forjado o bien de fundición negra maleable o de
grafito esférico.
1 Árbol de levas de escape
2 Tapa de cojinete
3 Árbol de levas de admisión
4 Piñones de cadena de los árboles de levas
4.5 Perfiles de las levas
El tiempo de apertura, la carrera de la válvula y el desarrollo del movimiento en la apertura y cierre de
una válvula depende del perfil de la leva.
Las levas ovaladas abren y cierran la válvula lentamente. La válvula permanece totalmente abierta
solo por poco tiempo.
Módulo 1 Lección 4 Culata (Tapa de Cilindros)
Centro de Capacitación de Posventa 33
Las levas de flanco inclinado abren y cierran la válvula con mayor rapidez y la mantienen totalmente
abierta durante más tiempo.
Con este tipo de leva se consigue un mayor paso de gases. Las levas de flanco inclinado sufren más
esfuerzos que las levas ovaladas.
Frecuentemente, las levas presentan un diseño asimétrico, con un flanco ascendente plano (para
abrir la válvula lentamente) y un flanco descendente más pronunciado (para mantener la válvula
abierta durante más tiempo y cerrarla rápidamente).
Perfiles de las levas
A Leva ovalada
B Leva de flanco inclinado
1 Flanco descendente
2 Flanco ascendente
IMPORTANTE:
Conocer las piezas que integran la culata (tapa de cilindros) y el funcionamiento de cada
componente nos asegura un nivel técnico importante para aplicar como por ejemplo, en “la
explicación de los trabajos realizados y sus precios” tras una reparación de un motor. Una mejor
justificación de las facturas y como resultado un incremento en la satisfacción de los clientes Ford.
Para mantenerse actualizado remítase a las versiones, especificaciones,
características y fichas técnicas de la Web Ford Argentina correspondientes a las
unidades disponibles, a la Página de Servicio Técnico (PTS), al manual del
propietario.
Lección 5 Válvulas Módulo 1
34 Centro de Capacitación de Posventa
5 Válvulas
5.1 Función
Las válvulas tienen la función de abrir los conductos de admisión y escape durante el cambio de gases
y mantenerlos cerrados lo más herméticamente posible durante los tiempos de compresión y
combustión.
Durante su funcionamiento, las válvulas sufren cargas térmicas muy altas:
Aunque la válvula de admisión se enfría gracias al paso de los gases frescos, debe soportar
temperaturas de hasta 500 °C.
La válvula de escape está situada en la corriente de los gases de combustión, muy calientes, con lo
que está expuesta a temperaturas de hasta 800 °C (en la cabeza de válvula).
La válvula de escape posee la mayoría de las veces un diámetro menor que la válvula de admisión,
debido a que las altas presiones de los gases de escape durante la apertura de la válvula permiten un
vaciado rápido de la cámara de combustión.
1 Chavetas de válvula
2 Soporte del muelle
3 Muelle
4 Junta del vástago de válvula
5 Válvula de escape
6 Válvula de admisión
7 Vástago de válvula
Módulo 1 Lección 5 Válvulas
Centro de Capacitación de Posventa 35
5.2 Estructura
Una válvula está formada por la cabeza y por el vástago de válvula. La cabeza, junto con el asiento de
válvula en la culata, debe cerrar la cámara de combustión de forma hermética a los gases.
El extremo del vástago posee una entalladura o bien una o varias ranuras en las que asientan las
chavetas de válvula. Los platillos de los muelles de válvula empujan las chavetas en la entalladura o en
las ranuras del vástago de válvula.
En el asiento de válvula y en el extremo del vástago se utilizan aleaciones metálicas especialmente
duras debido a los altos esfuerzos mecánicos de estas zonas. Este revestimiento se denomina
"blindaje".
1 Entalladura/ranuras
2 Chaveta
3 Cabeza de válvula
4 Asiento de válvula
5 Blindaje
6 Vástago de válvula
5.3 Válvulas bimetálicas
Debido al alto calentamiento que sufren, las válvulas de escape suelen estar diseñadas como válvulas
bimetálicas.
El relleno de sodio de las válvulas bimetálicas se funde durante el funcionamiento del motor. Esta
masa fundida transporta energía térmica de la cabeza al vástago de válvula. Allí, el calor puede
cederse a la culata.
Si el transporte de calor es óptimo es posible reducir la temperatura de la válvula de escape en 80
hasta 150 °C.
Lección 5 Válvulas Módulo 1
36 Centro de Capacitación de Posventa
1 Válvula bimetálica
2 Relleno de sodio
3 Blindaje
5.4 Asiento de válvula
El asiento de válvula en la culata se somete a torneado, fresado o esmerilado a fin de conseguir una
superficie de estanqueizado de 1,5 - 2 mm de ancho.
El asiento de válvula puede ir integrado directamente en la culata o estar montado a presión en la
misma en forma de anillo de asiento de válvula (asiento postizo).
1 Superficie de obturación
2 Anillo de asiento de válvula
Módulo 1 Lección 5 Válvulas
Centro de Capacitación de Posventa 37
5.5 Accionamiento de válvulas
En función del tipo constructivo del motor se utilizan diferentes sistemas para el accionamiento de las
válvulas:
A. Varillas empujadoras (árbol de levas en el bloque motor)
B. Balancines (árbol de levas en la culata)
C. Empujadores (botadores)
D. Empujadores de rodillo
E. Accionamiento directo mediante taqués (Botadores)
A B C
D E
Lección 5 Válvulas Módulo 1
38 Centro de Capacitación de Posventa
5.5.1 Balancines
El sistema mediante balancines y varillas empujadoras es corriente encontrarlo en los motores en V
más antiguos y en los motores con árbol de levas en el bloque motor.
El gran número de piezas móviles que intervienen en este sistema lo hace inadecuado para altas
revoluciones.
Más favorable resulta el árbol de levas en culata con taqués y balancines. En este sistema se suprimen
las largas varillas empujadoras.
1 Varilla empujadora
2 Taqué
3 Árbol de levas
5.5.2 Taqués huecos (Botadores huecos)
En el árbol de levas en culata con taqués huecos intervienen pocas piezas móviles y por esa razón es
apto para soportar altas revoluciones.
Otra ventaja que comporta es que ocupa poco espacio, con lo que se está implantando cada vez más
en los motores, sobre todo en los multiválvula.
Módulo 1 Lección 5 Válvulas
Centro de Capacitación de Posventa 39
1 Árbol de levas
2 Taqué
5.5.3 Empujadores
Las construcciones con empujadores precisan igualmente de pocos componentes, por lo que resultan
también compactas y aptas para soportar altas revoluciones.
1 Árbol de levas
2 Empujador
Lección 5 Válvulas Módulo 1
40 Centro de Capacitación de Posventa
5.6 Tipos de taqués (Botadores o Compensadores)
La función principal de los taqués es transmitir el movimiento de alzada de las levas a las válvulas.
Según el tipo constructivo del motor, el movimiento se transmitirá directamente por medio de
empujadores o bien mediante varillas empujadoras y balancines.
Otra función que cumple el taqué es proteger el vástago de válvula de las altas fuerzas laterales. Esto
es posible gracias a que los taqués van guiados.
Existen taqués mecánicos e hidráulicos.
5.7 Juego de válvulas
Las válvulas de admisión y escape se dilatan durante el servicio en función del incremento de
temperatura y del material. Además, en las piezas de transmisión del sistema de distribución del
motor se producen cambios de longitud debido al desgaste.
Entre las piezas de transmisión se prevé un cierto juego para que las válvulas puedan cerrar
correctamente en todos los estados de funcionamiento.
Con el motor frío el juego de válvulas es generalmente mayor que con el motor caliente.
El juego de las válvulas de escape suele ser mayor que el de las de admisión, ya que se calientan más.
A Sistema con empujadores
B Sistema con taqués huecos
1 Juego de válvula
2 Hexágono interior
3 Suplemento de ajuste
4 Perno esférico de presión
Módulo 1 Lección 5 Válvulas
Centro de Capacitación de Posventa 41
5.7.1 Juego demasiado pequeño
La válvula abre antes y cierra más tarde.
Como resultado, la válvula de escape puede calentarse excesivamente, ya que debido al menor
tiempo de cierre no se puede transmitir suficiente calor de la cabeza al asiento de válvula.
Si el juego es demasiado bajo existe además el peligro de que las válvulas de escape o de admisión ya
no cierren con el motor caliente.
Como resultado pueden succionarse gases de escape por el resquicio de la válvula de escape y que se
produzca un retorno de las llamas por el resquicio de la válvula de admisión. La consecuencia son
pérdidas de gases y de potencia.
Las válvulas se sobrecalientan debido al paso constante de gases de escape muy calientes, con lo que
las cabezas y los asientos de válvula se queman.
5.7.2 Juego de válvulas demasiado grande
La válvula abre demasiado tarde y cierra demasiado pronto. Como resultado se producen tiempos de
apertura más cortos y menores secciones de paso, con lo cual se empeora el llenado de los cilindros y
se reduce la potencia del motor.
Los esfuerzos mecánicos y los ruidos de válvula aumentan.
5.7.3 Ajuste del juego de válvulas
El ajuste del juego de válvulas se realiza de forma diferente en función del tipo de motor y del
fabricante, pudiendo especificarse que se realice con el motor frío, caliente, parado o incluso
funcionando lentamente.
Ejemplo en taqués huecos: sustituyendo el suplemento de ajuste por uno del grosor adecuado puede
modificarse el juego entre el árbol de levas y el taqué.
Gracias a la alta calidad de los materiales empleados hoy día resulta innecesario el reajuste de las
válvulas durante los intervalos normales de mantenimiento. Aun así existen posibilidades de ajuste
para el eventual caso de reparación.
Otra variante son los taqués huecos mecánicos con diferente grosor de fondo. Para ajustar el juego de
la válvula se sustituye el taqué completo.
Lección 5 Válvulas Módulo 1
42 Centro de Capacitación de Posventa
1 Taqué
2 Árbol de levas
3 Guía del taqué
4 Suplemento de ajuste
5.7.4 Taqués hidráulicos
Los taqués hidráulicos no solo realizan su función normal, sino que además se encargan de compensar
el juego de válvulas.
La dilatación térmica y el desgaste provocan cambios en las holguras, las cuales son compensadas por
los taqués hidráulicos. Por ese motivo no es necesario corregir el juego de válvulas.
5.7.5 Funcionamiento de los taqués hidráulicos
La cámara del taqué está en conexión con el circuito de aceite a presión del motor a través de unos
orificios. El taqué posee una depresión a través de la cual el aceite puede fluir hacia el interior de la
cámara de reserva del elemento de compensación.
Cuando la punta de leva abandona el taqué, el pistón se descarga y se desplaza hacia arriba por el
empuje del muelle. Es decir, el taqué se halla siempre en contacto con la leva.
El movimiento ascendente del pistón provoca un vacío en la cámara de trabajo. La válvula de bola
abre. El aceite puede fluir ahora de la cámara de reserva a la cámara de trabajo.
Cuando la leva oprime el taqué, el pistón sufre también presión y la válvula de bola cierra.
Módulo 1 Lección 5 Válvulas
Centro de Capacitación de Posventa 43
El aceite en el interior de la cámara de trabajo cerrada no puede comprimirse. Es decir, cuando el
taqué está sometido a carga actúa como una unión rígida. La válvula se abre.
Tren de válvulas con taqués hidráulicos
1 Pistón
2 Taqué
3 Cámara de trabajo
4 Muelle de empuje
5 Casquillo guía
6 Retén de aceite del vástago de válvula
7 Entrada de aceite
8 Válvula de bola
9 Cámara de reserva
El montaje de taqués en la culata (sistema OHC) como el que podemos ver en la figura inferior actúa
directamente interpuesto entre la leva y la válvula. Este modelo de taqué está constituido por un
cuerpo (1) en contacto con el embolo (2), y la camisa (3) que se apoya en la cola de la válvula. El
embolo (2) y la camisa (3) están separados por el muelle (6) que elimina cualquier holgura. La válvula
de bola (4) controla la apertura y cierre de la cámara de alta presión (7).
El aceite a presión del motor entra por el conducto (5), y llena la cámaras (7, 8, 9). El aceite también
sirve para lubricar el movimiento del taqué en su alojamiento.
Funcionamiento:
Durante la fase A cuando la leva empuja el taqué la válvula de bola (4) se pega contra su
asiento cerrando el paso de aceite. El aceite en la cámara de presión (7) empuja la camisa (3)
casi como si fuera un elemento rígido por lo que se transmite todo el movimiento a la válvula
del motor provocando su apertura.
Lección 5 Válvulas Módulo 1
44 Centro de Capacitación de Posventa
Durante la fase B la leva sigue empujando al taqué hasta la apertura total de la válvula del
motor. Una pequeña cantidad de aceite se escapa entre la camisa y el pistón
Durante la fase C la leva ya no empuja el taqué, la válvula de bola ya no se apoya contra su
asiento por lo que puede entrar algo de aceite para compensar las fugas internas.
IMPORTANTE:
Es de suma importancia conocer los diferentes sistemas de accionamiento de las válvulas en los
motores Ford, por ejemplo, según el sistema utilizado podría generar diferentes ruidos normales en
fases de calentamiento, teniendo así el conocimiento técnico para una correcta explicación a los
clientes Ford.
Módulo 1 Lección 6 Bloque Motor
Centro de Capacitación de Posventa 45
6 Bloque Motor
6.1 Cilindros y bloque motor
El cilindro forma, junto con la cámara de compresión en la culata y la cabeza del pistón, la cámara de
combustión.
La función del cilindro consiste en guiar al pistón y disipar el exceso de calor que se origina en la
combustión.
Junto con los segmentos de pistón realiza además funciones de deslizamiento y estanqueizado.
Los cilindros se utilizan en diferentes tipos constructivos. Existen bloques de un solo cilindro y de
varios cilindros.
También se establece una diferencia entre cilindros refrigerados por aire y por líquido. En la
construcción de automóviles se utiliza, casi sin excepciones, la refrigeración por líquido.
1 Monocilindro
2 Bloque multicilindro
Fabricación
Los bloques de cilindros se fabrican de fundición gris o bien de aleación (método de colada).
Las superficies de deslizamiento para los pistones pueden estar trabajadas directamente en el
material del bloque motor.
Los bloques de aleación disponen siempre de camisas, ya que las aleaciones empleadas no tienen la
dureza suficiente.
Otra posibilidad es la utilización de camisas embutidas en los cilindros, diferenciándose básicamente
entre camisas "húmedas" y "secas".
Lección 6 Bloque Motor Módulo 1
46 Centro de Capacitación de Posventa
Camisas húmedas
Las camisas montadas en los cilindros están bañadas directamente por el refrigerante del motor. Los
retenes de goma hermetizan el sistema de refrigeración con respecto al cárter del cigüeñal.
Las camisas húmedas pueden sustituirse y por lo tanto representan una posibilidad de reparación
sencilla. De ese modo no resulta necesario rectificar los cilindros. No son necesarios pistones
sobredimensionados.
La desventaja que comporta esta construcción es que es más susceptible de corrosión y el bloque
motor presenta una menor rigidez.
1 Camisa
2 Retén
3 Refrigerante
4 Bloque motor
Camisas secas
Las camisas secas no tienen contacto con el refrigerante del motor.
Se montan en el bloque motor a presión o por contracción.
En el montaje por contracción se aprovecha la dilatación térmica de los materiales. La camisa se
enfría y el bloque motor se calienta.
Este método permite introducir las camisas en el bloque motor con mayor facilidad. No es posible
desmontar las camisas secas sin dañarlas.
Módulo 1 Lección 6 Bloque Motor
Centro de Capacitación de Posventa 47
1 Camisa
2 Refrigerante
3 Bloque motor
ATENCION:
En las motorizaciones Ford se utilizan en general dos tipos de aleaciones para los Bloques de
cilindros, de fundición gris y de aleación de aluminio. Es importante ser conocedor del tipo de
bloque que contiene cada motorización en particular para tener el tecnicismo necesario en caso que
algún cliente requiera detalles del motor que contiene su unidad.
Lección 7 Pistón y biela Módulo 1
48 Centro de Capacitación de Posventa
7 Pistón y biela
7.1 Funciones
La función del pistón consiste en recibir las fuerzas de presión generadas durante la combustión de la
mezcla de aire y combustible y transmitirlas al cigüeñal a través del bulón y la biela.
Los pistones deben ser ligeros para mantener reducidas las fuerzas de inercia durante el
funcionamiento del motor.
Deben poder soportar el calor de la combustión y disipar una parte de este calor. Al mismo tiempo, su
dilatación térmica no debe ser excesiva ya que de lo contrario podrían agarrotarse en los cilindros
(gripado de los pistones).
1 Segmentos
2 Pistón
3 Bulón
4 Cigüeñal
Módulo 1 Lección 7 Pistón y biela
Centro de Capacitación de Posventa 49
7.2 Estructura del pistón
Pueden distinguirse los siguientes componentes en el pistón:
Nervio del segmento de fuego
El borde por encima de la zona de los segmentos está expuesto a una carga térmica especialmente
alta y por ese motivo se denomina nervio del segmento de fuego.
Cabeza del pistón
La cabeza del pistón es la parte más expuesta a altas temperaturas y presiones.
Zona de los segmentos
En la zona de los segmentos se montan distintos aros o segmentos que velan por un buen
estanqueizado en el cilindro.
Por un lado deben impedir que lleguen gases de la cámara de combustión al cárter del cigüeñal.
Por otra parte, los segmentos deben evitar que entre aceite lubricante en la cámara de combustión.
La consecuencia de una entrada de aceite sería la aparición de humo de escape azul y una mayor
carga del catalizador.
Falda del pistón
La falda del pistón guía al pistón en el interior del cilindro.
Orificios de alojamiento del bulón
El bulón va alojado en estos orificios y constituye la unión con la biela. El bulón está fijado en el pistón
mediante circlips o bien está encajado por contracción en el pie de biela.
1 Nervio del segmento de fuego
2 Cabeza del pistón
3 Orificio de alojamiento del bulón
4 Diámetro nominal
5 Falda del pistón
6 Zona de los segmentos
Lección 7 Pistón y biela Módulo 1
50 Centro de Capacitación de Posventa
7.3 Tipos de pistones
Se distinguen dos tipos constructivos:
Pistón de falda integral, de un solo metal
Pistón de dilatación controlada con ranura transversal
7.3.1 Pistón de falda integral, de un solo metal
Está fabricado de un solo material.
Los materiales empleados son, casi sin excepciones, aleaciones de metales ligeros.
Estos pistones se fabrican por fundición o prensado.
7.3.2 Pistón de dilatación controlada con ranura transversal
Cuentan con suplementos de acero para controlar la dilatación térmica.
También es posible influir en la dilatación térmica integrando ranuras en la construcción del pistón.
Las zonas del pistón sometidas especialmente a un alto esfuerzo pueden reforzarse incluyendo
componentes de fundición especial.
También existen pistones con conductos de refrigeración que permiten la refrigeración de la cabeza
del pistón mediante boquillas rociadoras de aceite.
1 Tira de acero integrada
2 Ranura transversal
Módulo 1 Lección 7 Pistón y biela
Centro de Capacitación de Posventa 51
7.4 Esfuerzos dinámicos de los pistones
Durante el tiempo de explosión de los motores de gasolina se alcanza a 6000 rpm una presión de
combustión del orden de los 75 bares. Esta presión supone una carga sobre el pistón de aprox. 5
toneladas, alcanzándose unas cinco veces por segundo.
Debido a esta carga, el pistón es empujado contra el lado de la pared del cilindro opuesta en ese
momento a la del codo del cigüeñal. Esto provoca que este lado del cilindro esté expuesto a un
desgaste especialmente alto.
Para contrarrestar este efecto se descentra ligeramente el eje geométrico del bulón (un 1-2% del
diámetro del pistón) desde el centro del pistón hacia el lado que soporta la presión. Esta medida se
denomina "descentrado del bulón".
De ese modo, ya durante la carrera de compresión, el pistón se apoya en el lado del cilindro expuesto
a presión y no de forma brusca al actuar la presión de combustión.
1 Eje del bulón
2 Descentrado del eje del bulón
3 Eje del pistón
4 Lado de presión del pistón
Lección 7 Pistón y biela Módulo 1
52 Centro de Capacitación de Posventa
7.5 Segmentos (Aros)
Los segmentos de pistón deben ser elásticos y no deben sufrir deformaciones permanentes durante
su montaje.
Estos elementos son los responsables de impedir que los gases de la combustión vayan a parar al
cárter del cigüeñal y de derivar el calor del pistón hacia la pared del cilindro.
La fuerza de presión contra la pared del cilindro se acentúa, ya que la presión de combustión actúa
detrás del segmento.
Los segmentos se fabrican de fundición o de acero de alta aleación. Para mejorar su resistencia a la
corrosión y al desgaste pueden ir dotados de un cromado duro.
Existen dos tipos de segmentos:
Segmentos de compresión
Segmentos rascadores de aceite
1 Segmentos de compresión
2 Segmento rascador de aceite
Módulo 1 Lección 7 Pistón y biela
Centro de Capacitación de Posventa 53
7.5.1 Segmentos de compresión
Van dispuestos en la parte superior del pistón.
Deben asegurar la estanqueidad de los gases con la cámara de combustión.
Dentro de los segmentos de compresión encontramos el segmento rectangular (de fabricación
rentable) y los segmentos de bisel interior y de periferia cónica (ambos aceleran la fase de rodaje, ya
que sus superficies de contacto con la pared del cilindro son pequeñas y, por esa razón, se adaptan
mejor).
Otros segmentos de compresión son el trapezoidal (no se agarrota en la garganta), el segmento en "L"
(mayor fuerza de empuje por la presión de combustión) y el segmento de escalón (con efecto de
rascado de aceite adicional).
Segmentos de compresión
1 Segmento rectangular
2 Bisel interior
3 De periferia cónica
4 Trapezoidal
5 En forma de "L"
6 De escalón
Lección 7 Pistón y biela Módulo 1
54 Centro de Capacitación de Posventa
7.5.2 Segmentos rascadores de aceite
Los segmentos inferiores son los segmentos rascadores. Su función consiste en impedir que entre
aceite en la cámara de combustión.
A la clase de los segmentos rascadores pertenecen el de engrase normal (con paso de aceite hacia el
interior del pistón) y el rascador con muelle expansor o expansor helicoidal (superficie de
deslizamiento más reducida para incrementar la fuerza de presión).
Segmentos rascadores de aceite
1 De engrase normal
2 Rascador normal con muelle expansor
3 Rascador normal con expansor helicoidal
Módulo 1 Lección 7 Pistón y biela
Centro de Capacitación de Posventa 55
7.6 Biela
La biela une el pistón con el cigüeñal.
La biela sufre esfuerzos alternativos muy altos de tracción, compresión y flexión por pandeo. La
sección en doble T confiere a la biela la rigidez necesaria.
El pie de biela sirve de alojamiento al bulón.
La cabeza de biela está montada en una muñequilla del cigüeñal junto con la tapa de biela y dos
casquillos de cojinete.
Las bielas son la mayoría de los casos de acero bonificado y están forjadas en estampa. En motores
pequeños se utilizan también bielas de aleación de aluminio de alta resistencia.
Biela con cojinete
1 Pie de biela
2 Casquillo de biela (buje de perno del piston)
3 Orificio de lubricación
4 Tornillo de dilatación
5 Cuerpo o caña de biela
6 Cabeza de biela
7 Casquillos de cojinete (tapa de biela)
8 Tapa de cojinete
Lección 7 Pistón y biela Módulo 1
56 Centro de Capacitación de Posventa
7.6.1 Montaje de los casquillos de cojinete (tapa de biela)
Para su fijación, el casquillo de cojinete cuenta con salientes de posicionamiento.
La tapa de cojinete va guiada mediante guías postizas.
Otra variante son los casquillos con zona de ruptura nominal, que permiten el montaje exacto de la
biela con su respectiva tapa.
Casquillo de cojinete con tetón guía
1 Tapa de cojinete
2 Guia postiza
IMPORTANTE:
Conocer la función y el funcionamiento del conjunto pistón y biela, enriquece el conocimiento
técnico y la comprensión del funcionamiento integral de los motores; junto con las mejoras
tecnológicas relacionadas a estos componentes y el impacto que genera en cuanto a reducción del
consumo y disminución de los índices de contaminación. Con el beneficio de poder “Responder las
inquietudes de los clientes en forma oportuna”.
Módulo 1 Lección 8 Cigüeñal
Centro de Capacitación de Posventa 57
8 Cigüeñal
8.1 Función
La función principal del cigüeñal consiste en transformar el movimiento de las bielas en un
movimiento de giro y generar de ese modo el par motor.
La mayor parte del par generado lo transmite el cigüeñal al embrague.
El resto del par, más pequeño, lo utiliza el cigüeñal para accionar el tren de válvulas, la bomba de
aceite, las bombas de combustible y de refrigerante, y los grupos auxiliares (p.ej. el alternador).
8.2 Material
Los cigüeñales se fabrican en fundición o forjados en estampa.
En el forjado se obtiene una contextura continua de las fibras del material del cigüeñal. Esto repercute
favorablemente en la resistencia del componente.
En la fabricación de los cigüeñales se utiliza fundición de grafito nodular o bien acero bonificado
aleado con cromo, vanadio y molibdeno.
Los puntos de cojinete en los apoyos de bancada y en los codos del cigüeñal están templados
superficialmente y trabajados mediante mecanizado.
Lección 8 Cigüeñal Módulo 1
58 Centro de Capacitación de Posventa
Cigüeñal
8.3 Estructura
El cigüeñal va alojado en el cárter del cigüeñal del bloque motor. El tipo constructivo del motor y el
número de cilindros determinan en gran medida la forma del cigüeñal y su número de apoyos.
Los apoyos de bancada van dispuestos formando un eje y sirven de soporte para el cigüeñal.
Los codos del cigüeñal soportan las bielas y van distribuidos a lo largo del cigüeñal. La disposición
depende del número de cilindros y del orden de encendido.
Los orificios de lubricación garantizan el suministro de aceite a los cojinetes de bancada y a los
cojinetes de biela.
Existen cigüeñales de una sola pieza y de varias piezas. En los motores para turismos se utilizan
principalmente cigüeñales de una sola pieza.
Cigüeñal
1 Muñequilla de biela
2 Brazo
3 Apoyo de bancada
4 Orificio de calibrado
5 Contrapeso
6 Orificio de lubricación
Módulo 1 Lección 8 Cigüeñal
Centro de Capacitación de Posventa 59
8.4 Esfuerzos del cigüeñal
Un cigüeñal sufre esfuerzos de diferente tipo. Las fuerzas de los pistones provocan flexiones y
torsiones.
El propio modo de funcionamiento del motor de combustión hace que la transmisión de la fuerza de
los pistones al cigüeñal se realice desuniformemente. Como consecuencia se originan vibraciones
torsionales que afectan a la suavidad de giro del motor y, en caso extremo, pueden provocar una
rotura por fatiga del cigüeñal.
Por ese motivo, el cigüeñal debe estar equilibrado con total precisión. Esto se consigue rebajando
material en los contrapesos (orificios de equilibrado).
8.5 Cojinetes del cigüeñal
El cigüeñal va apoyado y guiado en sus puntos de cojinete. Durante el giro del cigüeñal debe
producirse el menor rozamiento posible.
Los cojinetes del cigüeñal son cojinetes antifricción divididos, dotados de varios recubrimientos. Uno
de estos cojinetes debe impedir además el desplazamiento del cigüeñal en sentido longitudinal. Este
cojinete se denomina "cojinete axial".
La holgura correcta en los cojinetes antifricción juega un papel importante en su vida útil. El
fabricante indica las cotas para la holgura en los propios cojinetes.
Debe existir suficiente espacio para la alimentación del aceite lubricante. Ahora bien, si este espacio
es demasiado grande, el aceite puede escaparse del punto de cojinete con demasiada facilidad con lo
que la lubricación sería insuficiente. El cojinete sufriría daños.
Cojinete axial multicapa
1 Resalte de fijación
2 Ranura de lubricación
3 Elemento de soporte (de acero)
4 Capa portante
5 Capa de níquel
6 Capa de rodadura
7 Orificio de lubricación
8 Collar
Lección 8 Cigüeñal Módulo 1
60 Centro de Capacitación de Posventa
8.6 Lubricación de los cojinetes antifricción
La lubricación de los cojinetes se realiza mediante el aceite que envía a presión la bomba de aceite.
Los apoyos de cojinete giran sobre una película de aceite que impide cualquier contacto entre las
piezas metálicas.
Una situación semejante se produce en los neumáticos sobre calzadas mojadas: el neumático flota
sobre la película de agua que no es capaz de evacuar (aquaplaning).
1 Casquillo de cojinete
2 Carga
3 Cigüeñal
4 Presión del lubricante
5 Alimentación de aceite
8.7 Ejes de compensación
Las fuerzas de inercia que se originan a través del mecanismo cigüeñal provocan vibraciones en el
motor, las cuales pueden repercutir en la suavidad de funcionamiento en mayor o menor medida
según la construcción del motor.
Los ejes de compensación generan durante su giro vibraciones que contrarrestan las propias del
motor.
De ese modo se mejora sustancialmente la suavidad de funcionamiento del motor.
El accionamiento de los ejes de compensación puede realizarse mediante engranajes rectos o
mediante cadena.
Módulo 1 Lección 8 Cigüeñal
Centro de Capacitación de Posventa 61
1 Tapa de cojinete
2 Casquillo de cojinete
3 Ejes de compensación
4 Cárter de aceite
5 Piñón intermedio
6 Piñón de accionamiento
7 Contrapeso con tapa de plástico
8.8 Volante motor
Un volante de inercia puede acumular energía (capacidad de trabajo) durante el tiempo de
combustión y cederla de nuevo más tarde.
Con esta energía del volante se superan los "tiempos no útiles" y los puntos muertos del ciclo
operativo, y se compensan las oscilaciones de revoluciones.
La mayoría de las veces el volante incorpora una corona dentada en su perímetro (montada por
contracción o atornillada) que sirve para el engrane del piñón del motor de arranque.
El embrague transmite el par del motor a la caja de cambios a través del volante motor.
El volante es de acero o de fundición especial.
La mayoría de las veces el volante y el cigüeñal se equilibran juntos de forma dinámica para que no se
generen grandes desequilibrios a altas revoluciones.
El cigüeñal giraría irregularmente y sufriría, junto con los
cojinetes, esfuerzos muy altos.
1 Corona de arranque
2 Orificios de equilibrado de masas
3 Superficie de ataque del embrague
4 Orificios decalados
5 Espigas de posicionamiento
Lección 8 Cigüeñal Módulo 1
62 Centro de Capacitación de Posventa
8.9 Sistema de ventilación del cárter
En el interior del cárter se acumulan gases que contienen una alta concentración de hidrocarburos no
quemados. Las normativas sobre emisiones prescriben que estos gases no deben cederse a la
atmósfera.
Estos gases (gases de fuga o gases Blow-By) llegan al cárter pasando entre los segmentos del pistón y
la pared del cilindro.
Como puede verse en la ilustración, todos los vapores que se generan en el cárter y en la culata son
enviados al sistema de admisión y reconducidos al proceso de combustión mediante los
correspondientes tubos de empalme.
En los vehículos modernos con motores de gasolina se utiliza un sistema que trabaja en función de la
carga. Los gases del cárter son conducidos al colector de admisión mediante una válvula de
ventilación (válvula PCV) cuando el motor trabaja a ralentí y a cargas parciales.
A plena carga, el vacío en el colector de admisión es bajo. La válvula PCV cierra. Los gases del cárter
llegan al sistema de admisión pasando previamente por el filtro de aire.
1 Colector de admisión
2 Separador de aceite
3 Filtro de aire
4 Válvula PCV
5 Conexión con el colector de admisión
ATENCION:
Conocer la función, estructura, lubricación, del cigüeñal aporta los conocimientos necesarios para
comprender como se transforma el movimiento alternativo del pistón en un movimiento rotatorio
del cigüeñal y así transmitir el par motor al embrague estos conocimientos podrían aplicarse para
satisfacer en caso de ser necesario las inquietudes de los clientes Ford.
Módulo 1 Lección 9 Accionamiento de la distribución
Centro de Capacitación de Posventa 63
9 Accionamiento de la distribución (Rendimiento del motor)
9.1 Información general
El sistema de distribución del motor controla el instante y la duración de la admisión de gases frescos
y el instante y la duración de la expulsión de los gases de escape.
Existen diferentes sistemas de distribución (accionamiento del árbol o de los árboles de levas).
El accionamiento puede realizarse mediante:
Engranajes rectos
Cadena
Correa dentada
9.1.1 Engranajes rectos
En el accionamiento mediante engranajes rectos el árbol de levas es impulsado indirectamente por el
cigüeñal mediante engranajes intermedios.
Este tipo de accionamiento puede encontrarse sobre todo en motores más antiguos (motores con
árbol de levas en el bloque motor, motores en V).
1 Engranaje del cigüeñal
2 Engranaje de la bomba de vacío
3 Engranaje de la bomba de inyección
rotativa
4 Engranaje del árbol de levas
5 Engranaje de la bomba de aceite
Lección 9 Accionamiento de la distribución Módulo 1
64 Centro de Capacitación de Posventa
9.1.2 Cadena de distribución
En este tipo de distribución se utiliza una cadena para accionar el árbol de levas.
Se utilizan cadenas simples o múltiples.
En la mayor parte de los casos, la cadena se tensa mediante un tensor hidráulico, el cual recibe la
presión de aceite del motor.
La cadena va guiada adicionalmente mediante guías para reducir las vibraciones y los ruidos.
1 Piñón del árbol de levas
2 Cadena de distribución
3 Piñón del cigüeñal
4 Tensor
5 Guías
Módulo 1 Lección 9 Accionamiento de la distribución
Centro de Capacitación de Posventa 65
9.1.3 Correa dentada
La correa de distribución es de material sintético reforzado con fibras y genera menos ruidos de
funcionamiento.
El material de la correa no es compatible con el aceite o con el refrigerante del motor. Al trabajar en
el motor hay que asegurarse de que la correa no entre en contacto ni con aceite ni con refrigerante.
La correa de distribución debe sustituirse periódicamente en los intervalos de mantenimiento
correspondientes.
IMPORTANTE: Si al realizar una comprobación visual de la correa se detectan fisuras en la cara
posterior o dientes y partes de tejido que comienzan a desprenderse, deberá montarse una correa
nueva aunque no se haya alcanzado aún el intervalo de cambio especificado.
1 Piñón del árbol de levas
2 Correa dentada
3 Polea del cigüeñal
4 Rodillo guía (accionamiento de la bomba
de refrigerante)
5 Rodillo tensor
Perfiles de los dientes
En los sistemas de distribución por correa se utilizan diferentes perfiles de dientes.
Al montar una correa nueva hay que prestar atención a que la nueva correa tenga el perfil correcto,
ya que los piñones de distribución están adaptados al perfil en cuestión.
Lección 9 Accionamiento de la distribución Módulo 1
66 Centro de Capacitación de Posventa
1 Perfil trapezoidal de los dientes
2 Perfil redondeado de los dientes
1. Diente de la correa protegido por el
recubrimiento de PTFE (material
altamente resistente a la abrasión,
diseñada para reducir al mínimo el
desgaste del tejido en las cavas y los
flancos de los dientes) combinado con
el tejido.
2. Elemento resistente de fibra de vidrio
de alto módulo de nueva generación.
3. Mezcla de la correa realizada con
modernos polímeros.
IMPORTANTE:
Es de suma importancia conocer que tipo de accionamiento tiene cada motorizacion en particular,
ya que según el sistema utilizado difiere el tipo de mantenimiento y los intervalos del servicio en
funcion del tiempo transcurrido o el kilometraje recorrico.
Para mantenerse actualizado remítase a las versiones, especificaciones,
características y fichas técnicas de la Web Ford Argentina correspondientes a las
unidades disponibles, a la Página de Servicio Técnico (PTS), al manual del
propietario.
Módulo 1 Lección 10 Lubricación
Centro de Capacitación de Posventa 67
Lubricación
10.1 Tipos de lubricación del motor
Los sistemas de lubricación del motor más importantes son:
Lubricación a presión por circulación forzada
Una bomba aspira el aceite del cárter a través de un filtro y lo impulsa a los puntos de lubricación del
motor a través de tuberías y canales de lubricación. Este sistema es el que se emplea con mayor
frecuencia.
Lubricación por cárter seco
En este sistema, una bomba de succión envía el aceite que retorna al cárter a un depósito de reserva
separado. De allí, la bomba de alimentación a presión aspira el aceite y lo impulsa a los puntos de
lubricación a través de un filtro (dado el caso, también a través de un enfriador de aceite). Este
sistema se utiliza la mayoría de las veces en vehículos deportivos, todoterrenos y motocicletas.
10.2 Circuito de lubricación
El circuito ilustrado es un circuito de lubricación a presión por circulación forzada.
El cárter de aceite dispuesto debajo del bloque motor actúa como reserva de aceite.
Una bomba aspira aceite de esta reserva a través de un tamiz y lo envía a presión a través de un filtro.
Tras el filtrado, el aceite llega a presión a los puntos de lubricación en la culata y en el bloque motor.
Circuito de lubricación en el ejemplo de un motor de 16 válvulas
1 Filtro de aceite
2 Interruptor de presión de aceite
3 Taqués hidráulicos
4 Boquilla rociadora de aceite
5 Cárter de aceite
6 Tubo de succión de aceite con tamiz
7 Bomba de aceite
Lección 10 Lubricación Módulo 1
68 Centro de Capacitación de Posventa
10.3 Bombas de aceite
Las bombas de aceite deben garantizar una suficiente presión y un alto caudal de suministro (de 250
l/h a 350 l/h aprox.). Envían el aceite (por ejemplo, en entredientes) del lado de aspiración al lado de
presión.
Se utilizan los siguientes tipos constructivos:
Bomba de engranajes
Bomba de engranajes interiores
Bomba de rotor
De caudal variable
10.3.1 Bomba de engranajes
En este tipo de bomba el aceite es arrastrado en los entredientes y conducido al otro lado a lo largo
de la pared interior de la bomba. El engrane de los dientes impide que el aceite pueda fluir hacia
atrás.
En el lado de aspiración se genera un vacío y en el lado de presión una sobrepresión.
1 Cámara de presión
2 Cámara de aspiración
Módulo 1 Lección 10 Lubricación
Centro de Capacitación de Posventa 69
10.3.2 Bomba de engranajes interiores
Esta bomba es una forma constructiva especial de la bomba de engranajes. Su engranaje interior
asienta la mayoría de las veces directamente sobre el propio cigüeñal del motor.
Alrededor del engranaje interior va dispuesto excéntricamente un engranaje exterior, el cual va
alojado en la carcasa de la bomba. De ese modo se origina una cámara de aspiración y una de presión
separadas por un cuerpo en forma de media luna.
El aceite es enviado en los entredientes tanto a lo largo del lado superior como a lo largo del lado
inferior de la media luna.
La ventaja que presenta esta bomba con respecto a la bomba de engranajes convencional es la
siguiente:
Mayor potencia de suministro, especialmente a bajos regímenes del motor.
1 Engranaje exterior
2 Lado de presión
3 Engranaje interior
4 Válvula de descarga
5 Lado de aspiración
6 Media luna
10.3.3 Bomba de rotor
La bomba de rotor consta de un rotor exterior con lóbulos internos y de un rotor interior con lóbulos
externos.
El rotor interior tiene un lóbulo menos que el exterior y está unido a un eje de accionamiento
dispuesto excéntricamente con respecto a la bomba.
Los lóbulos del rotor interior están configurados de modo que cada uno de ellos toque al rotor
exterior y que las cámaras que así se forman sean estancas.
Al girar los rotores, el tamaño de las cámaras en el lado de aspiración va aumentando. La bomba
succiona aceite.
Lección 10 Lubricación Módulo 1
70 Centro de Capacitación de Posventa
Las cámaras en el lado de presión se hacen más pequeñas. El aceite sale a presión por la tubería.
El aceite es enviado simultáneamente a la tubería de presión por varias celdas de bombeo de
estrechamiento gradual de tal modo que la bomba de rotor trabaja uniformemente. Pueden generar
altas presiones con un alto caudal de suministro.
1 Cámara de aspiración
2 Lado de presión
3 Rotor interior
4 Rotor exterior
5 Lado de aspiración
6 Cámara de transporte
(cámara de suministro)
7 Cámara de presión
10.4 Filtro de aceite
Los filtros de aceite se montan para evitar el ensuciamiento prematuro del aceite lubricante por
sustancias sólidas (por ejemplo, partículas metálicas, hollín y polvo).
Los filtros de aceite no pueden retener impurezas líquidas o disueltas en el aceite.
Se distinguen dos tipos de filtros atendiendo a su disposición en la corriente de aceite: los filtros de
caudal total y los de caudal parcial.
El filtrado de caudal total garantiza que no pueda llegar aceite sin filtrar a los puntos de lubricación.
Para permitir un caudal suficiente, la resistencia del filtro al paso del aceite (tamaño de poros) no
debe ser demasiado alta.
Así pues, el efecto de filtrado es limitado. Las impurezas más pequeñas en el aceite no pueden
retenerse.
El filtro de caudal parcial va dispuesto en una derivación que discurre paralela a la corriente principal
(corriente secundaria). De ese modo, solo una parte del caudal de aceite puesto a disposición por la
bomba (del 5 al 10 por ciento) atraviesa este filtro. Es decir, el aceite que llega a los puntos de
lubricación solamente se limpia en parte.
El tamaño de los poros del filtro puede reducirse hasta tal punto que las más pequeñas impurezas
puedan filtrarse de la corriente secundaria.
Módulo 1 Lección 10 Lubricación
Centro de Capacitación de Posventa 71
Filtros de caudal total y parcial combinados. Son los que permiten el mejor efecto de filtrado. Se
utilizan, por ejemplo, en vehículos para obras. Sin embargo, en los turismos se utilizan principalmente
filtros de caudal total por motivos de costes.
1 Retén
2 Filtro de aceite y adaptador
3 Tornillo de fijación
Lección 10 Lubricación Módulo 1
72 Centro de Capacitación de Posventa
10.5 Boquillas rociadoras de aceite
En los motores sometidos a un alto esfuerzo térmico se montan boquillas rociadoras de aceite en la
parte inferior del bloque motor. Su misión consiste en rociar aceite en la cara inferior de las cabezas
de los pistones, con lo que se consigue una mejor refrigeración de los mismos.
10.6 Enfriador de aceite
Si el aceite está demasiado caliente pierde una parte de su capacidad lubricante, ya que se torna muy
fluido.
Para evitar que el aceite alcance temperaturas demasiadas altas se utilizan enfriadores de aceite.
Los enfriadores de aceite ceden la energía calorífica del aceite al aire ambiente o al circuito de
refrigeración del motor.
En algunos sistemas se monta un termostato adicional en el circuito de refrigeración del aceite que
impide el paso del refrigerante hasta que no se alcance una temperatura determinada.
Boquilla
rociadora
de aceite
Módulo 1 Lección 10 Lubricación
Centro de Capacitación de Posventa 73
De ese modo el aceite se calienta más rápidamente, lo cual repercute positivamente en las
propiedades lubricantes.
1 Tornillo de cierre
2 Enfriador de aceite
3 Filtro de aceite
10.7 Cambio del aceite
El aceite y el filtro de aceite del motor deben sustituirse en intervalos periódicos debido a que con el
tiempo se acumulan en el aceite productos residuales de la combustión, partículas de desgaste del
motor y agua condensada.
Los intervalos de sustitución los define el fabricante y aparecen indicados en la documentación de
servicio.
10.8 Función del aceite del motor
El aceite del motor debe cumplir mayores exigencias en cuanto a calidad debido a que los intervalos
de cambio son más prolongados.
Las funciones principales del aceite del motor es: la lubricación y la refrigeración, es decir, impedir el
desgaste y disipar el calor de los componentes sometidos a esfuerzos.
Lección 10 Lubricación Módulo 1
74 Centro de Capacitación de Posventa
Otras funciones que cumple son:
Recoger las partículas de suciedad y mantenerlas en suspensión evitando así que se sedimenten y
formen lodos.
Contrarrestar o eliminar los puntos calientes (acumulación de altas temperaturas).
Soportar las altas temperaturas del motor sin que el aceite se descomponga (estabilidad térmica).
Neutralizar los productos ácidos de la combustión en el aceite.
No sufrir una pérdida de rendimiento importante tras largos intervalos de cambio, especialmente
ante condiciones de servicio desfavorables (resistencia al envejecimiento).
Buena protección anticorrosiva.
No sufrir una pérdida sustancial de su viscosidad y con ello mantener una buena capacidad
lubricante a altas temperaturas dentro de los intervalos de cambio (estabilidad al cizallamiento).
Baja evaporación a altas temperaturas de componentes del aceite más volátiles, es decir, un bajo
consumo de aceite.
Comportamiento no agresivo con los materiales de estanqueizado utilizados.
Suministro de aceite rápido a los componentes tras el arranque en frío, es decir, reducir la
fricción, ahorrar combustible y reducir el desgaste en los arranques en frío (propiedades de
fluidez en frío).
10.9 Viscosidad
La viscosidad es una medida para la fluidez del aceite lubricante y no dice nada sobre su calidad.
Cuanto mayor es la viscosidad, más espeso es un aceite.
Los aceites lubricantes se diferencian por sus clases de viscosidad SAE, las cuales fueron definidas por
la Society of Automotive Engineers (SAE). Los aceites se diferencian por su grado de viscosidad en
función de la temperatura exterior.
El número delante de la W (Winter (invierno)) indica la viscosidad a temperaturas bajo cero y es muy
importante para el arranque y el funcionamiento en frío. El número detrás de la "W" indica el
comportamiento del aceite a 100 °C y con ello a las altas exigencias.
Hoy día se utilizan preferentemente aceites multigrados, como por ejemplo SAE 15 W 40, que cubren
todas las clases de viscosidad.
Módulo 1 Lección 10 Lubricación
Centro de Capacitación de Posventa 75
10.10 Especificación de los lubricantes
La American Petroleum Institute (API) desarrolló en colaboración con la SAE y la ASTM (American
Society for Testing and Materials) un sistema para la clasificación de los aceites en función de su
capacidad de rendimiento.
La clasificación de los aceites de motor según API se realiza básicamente en dos clases:
Aceites clase S para motores de gasolina
Aceites clase C para motores Diesel
Dentro de estas clases se añaden letras a la especificación del aceite para distinguir las diferentes
clases de calidad (por ejemplo: API SH/CF).
Especificaciones de los aceites para motores de gasolina:
SE: motores de gasolina a partir de 1971
SF: motores de gasolina a partir de 1981
SG: mayor limpieza de los pistones, menor formación de lodos y de barnices en frío
SH: mayores exigencias (con ahorro de energía en los aceites de baja fricción y un control más
severo del producto).
SJ: mayores exigencias para ahorro de energía para aceites de baja viscosidad (0 W 20, 5 W 20,
10 W 30). Estándar más alto para la protección de la sonda lambda en el catalizador.
Introducción de nuevos métodos de ensayo para la medición de la capacidad de resistencia
contra la formación de espuma, gelatinización, altas temperaturas y oxidación.
Especificaciones de los aceites para motores Diesel:
CA: servicio moderado
CB: esfuerzos medios
CC: esfuerzos medios a severos
CD: especialmente para motores turbodiesel
CE: motores Diesel de alta velocidad y sometidos a esfuerzos severos, con y sin
sobrealimentación, con esfuerzos muy alternantes y variados
CF: versión más reciente de la especificación CD
Lección 10 Lubricación Módulo 1
76 Centro de Capacitación de Posventa
IMPORTANTE:
Tener en cuenta todos los detalles del sistema de lubricación del motor facilitara explicaciones más
técnicas a los clientes Ford, por ejemplo: el aceite no solo se utiliza para lubricar, también se utiliza
para enfriar algunas de las piezas internas del motor para controlar mejor la temperatura, lo que
provoca un consumo de aceite admisible y controlado entre los intervalos de mantenimiento. Por
otro lado los intervalos de mantenimiento se realizan en función de un kilometraje y tiempo
recorrido, tal acotación en tiempo está referida a la posible pérdida de la capacidad específica de
los aditivos que poseen los lubricantes.
Para mantenerse actualizado remítase a las versiones, especificaciones,
características y fichas técnicas de la Web Ford Argentina correspondientes a las
unidades disponibles, a la Página de Servicio Técnico (PTS), al manual del
propietario.
Módulo 1 Lección 11 Refrigeración
Centro de Capacitación de Posventa 77
Refrigeración
11.1 Funciones
El sistema de refrigeración en los motores de combustión desarrolla las siguientes funciones:
Calentar rápidamente el motor hasta su temperatura óptima de funcionamiento y eliminar el
calor excesivo durante el servicio.
Casi una tercera parte de la energía calorífica que se produce en la combustión es absorbida por
componentes, tales como los pistones, las válvulas, los cilindros, la culata, el turbocompresor y el
aceite del motor, siendo necesario eliminarla debido a la limitada resistencia térmica de los
materiales y del aceite lubricante.
Incluso los económicos motores Diesel y Otto de inyección directa son capaces de aprovechar para la
propulsión solamente un 46% como máximo de la energía acumulada en el combustible. El resto de la
energía se pierde (gases de escape, refrigeración, fricción).
11.2 Circuito de refrigeración
Cuando el motor está frío, el refrigerante circula por el interior del motor impulsado por una bomba.
Según el diseño y el ajuste de la calefacción del vehículo fluirá también refrigerante a través del
radiador de la calefacción. Este circuito que recorre el refrigerante se denomina "circuito pequeño de
refrigeración".
Cuando el refrigerante se calienta, el termostato abre y permite el paso del refrigerante hacia el
radiador. Con ello queda abierto el "circuito grande de refrigeración".
Si la temperatura del refrigerante continúa aumentando, un termointerruptor o bien el módulo de
control del motor conecta el electroventilador del radiador. Otro método utilizado es el ventilador
accionado por correa, el cual actúa mediante un acoplamiento en función de la temperatura.
El depósito de expansión compensa la dilatación térmica del refrigerante.
Presión de apertura
de la válvula de alivio
Tapa de depósito de compensación
Lección 11 Refrigeración Módulo 1
78 Centro de Capacitación de Posventa
1 Radiador de la calefacción
2 Bomba de refrigerante
3 Cubierta del ventilador
4 Radiador
5 Termostato
6 Depósito de expansión del refrigerante
11.2.1 Temperatura del refrigerante del motor
La temperatura del refrigerante puede alcanzar los siguientes valores (según el estado de
funcionamiento y el fabricante del vehículo):
Turismos: aprox. 100 °C a 120 °C.
Vehículos industriales: aprox. 90 °C a 95 °C.
Actualmente, las sobrepresiones máximas admisibles en el sistema de refrigeración pueden alcanzar
los siguientes valores:
Turismos: aprox. 1,3 bares a 2 bares.
Vehículos industriales: aprox. 0,5 bares a 1,1 bares.
Módulo 1 Lección 11 Refrigeración
Centro de Capacitación de Posventa 79
11.2.2 Refrigerante del motor
El refrigerante del motor está adaptado al modelo en cuestión y suele ser una mezcla de agua (con
bajo contenido en cal) y anticongelante con aditivos anticorrosión.
La cantidad de refrigerante introducida en el circuito de refrigeración corresponde aproximadamente
a la cuarta a sexta parte de la cilindrada del motor y circula por el circuito de diez a quince veces por
minuto.
IMPORTANTE:
Saber la función del sistema de refrigeración y los componentes del refrigerante del motor ayudara
a “La explicación de los trabajos realizados” ya que el refrigerante del motor entra en el control y
reemplazo del programa de mantenimiento Ford.
Para mantenerse actualizado remítase a las versiones, especificaciones,
características y fichas técnicas de la Web Ford Argentina correspondientes a las
unidades disponibles, a la Página de Servicio Técnico (PTS), al manual del
propietario.
Lección 12 Sistema de alimentación de combustible Módulo 1
80 Centro de Capacitación de Posventa
12 Sistema de alimentación de combustible
12.1 Sistema de combustible en los motores de gasolina
El sistema de combustible en los motores de gasolina consta de los siguientes componentes:
Depósito de combustible
Filtro de combustible
Tuberías de combustible
Bomba de combustible
Inyectores
Sistema de combustible en los vehículos con inyección directa de gasolina
1 Bomba de alta presión (solo con inyección directa de gasolina)
2 Válvula limitadora de presión
3 Rampa de combustible (solo con inyección directa de gasolina)
4 Tubería de alta presión
5 Tubería de retorno de combustible
6 Inyectores de alta presión
7 Filtro de combustible
8 Depósito de combustible
9 Tubería de alimentación de combustible
Módulo 1 Lección 12 Sistema de alimentación de combustible
Centro de Capacitación de Posventa 81
12.1.1 Filtro de combustible
Los sistemas de inyección de los vehículos con motor de gasolina trabajan con la máxima precisión.
Para que las piezas de precisión no sufran daños, estos sistemas requieren un filtrado efectivo del
combustible.
Los filtros del circuito de combustible retienen estas partículas de suciedad.
Filtros de combustible utilizados:
Filtro en línea: filtro de combustible sustituible (dispuesto entre las tuberías de combustible)
Filtro en el depósito de combustible: filtro de por vida (montado en el interior del depósito de
combustible)
Filtro en línea montado junto al depósito de combustible
1 Filtro de combustible
2 Depósito de combustible
Lección 12 Sistema de alimentación de combustible Módulo 1
82 Centro de Capacitación de Posventa
12.1.2 Bomba de alimentación de combustible
Los sistemas de inyección modernos utilizan únicamente electrobombas para la alimentación del
combustible.
Según su posición de montaje, se diferencia entre:
Bombas en línea:
Pueden montarse en cualquier punto de la tubería de combustible.
Bombas en el depósito de combustible:
Normalmente forman parte de módulos de alimentación montados en el interior del depósito
de combustible.
12.1.3 Inyectores
Los inyectores, de activación eléctrica, inyectan el combustible a presión en el colector de admisión o
directamente en la cámara de combustión.
Permiten una dosificación exacta del caudal de combustible que necesita en ese momento el motor.
12.2 Sistema de combustible en los motores Diesel
El sistema de combustible de los motores Diesel consta de los siguientes componentes:
Depósito de combustible
Filtro de combustible
Tuberías de combustible
Bomba de alta presión (Common Rail) o bomba de inyección
Distribuidor de combustible (Common Rail)
Inyectores (Common-Rail) o toberas de inyección (bomba inyectora)
Según el motor, se utiliza un sistema de precalentamiento de combustible y, en caso
necesario, una bomba de alimentación previa.
Módulo 1 Lección 12 Sistema de alimentación de combustible
Centro de Capacitación de Posventa 83
1 Bomba de alta presión
2 Distribuidor de combustible (Common Rail)
3 Inyector
4 Tubo colector de retorno de combustible
5 Depósito de combustible
6 Unidad del aforador de combustible
7 Filtro de combustible
12.2.1 Filtro de combustible
Los filtros de gasóleo tienen la función de retener las impurezas del combustible.
Por lo tanto garantizan una unidad mínima de combustible en componentes con peligro de desgaste.
Los filtros de gasóleo se diseñan como:
Filtros previos para las bombas de alimentación
Lección 12 Sistema de alimentación de combustible Módulo 1
84 Centro de Capacitación de Posventa
El filtro previo suele ser un filtro de tamiz y se monta adicionalmente al filtro de combustible
principal.
Filtro principal
Los filtros principales se diseñan como filtros de carcasa con un cartucho filtrante o como
filtros integrales de sustitución rápida.
12.2.2 Bomba de alimentación de combustible
La bomba de alimentación de combustible está integrada en la bomba de inyección/bomba de alta
presión y aspira el combustible del depósito a través de un filtro.
12.2.3 Bomba de inyección/bomba de alta presión e inyectores
Bomba de inyección/bomba de alta presión:
La función de la bomba inyectora o de la bomba de alta presión en los motores Diesel consiste
en poner a disposición la presión de combustible necesaria para la inyección.
Inyectores:
Los inyectores deben inyectar el combustible en la cámara de combustión de modo que se
cree una mezcla óptima para la geometría de la cámara de combustión.
ATENCION:
Conocer los componentes principales del sistema de combustible en los motores Gasolina y Diesel,
saber sus diferencias y mantenerse constantemente actualizado con las nuevas tecnologías
aplicadas en la amplia gama de motorizaciones Ford, asegurara una satisfacción de cliente elevada
tas una “explicación de los trabajos realizados y sus precios” posterior a una reparación realizada.
Para mantenerse actualizado remítase a las versiones, especificaciones,
características y fichas técnicas de la Web Ford Argentina correspondientes a las
unidades disponibles, a la Página de Servicio Técnico (PTS), al manual del
propietario.
Módulo 1 Lección 13 Filtrado y distribución del aire de admisión
Centro de Capacitación de Posventa 85
13 Filtrado y distribución del aire de admisión
13.1 Sistema de admisión
Los sistemas de admisión están formados por los tubos de conducción de aire, el filtro de aire y el
colector de admisión.
Su función consiste en limpiar el aire de admisión y conducir la mezcla de aire y combustible (o bien
únicamente el aire) a los cilindros.
13.2 Filtro de aire
Los filtros de aire impiden la entrada de polvo mineral y partículas en el motor.
Con ello se consigue reducir el desgaste de los cojinetes, segmentos de pistón y paredes de los
cilindros.
El filtro de aire ayuda además a reducir el consumo de combustible y las emisiones de contaminantes.
Lección 13 Filtrado y distribución del aire de admisión Módulo 1
86 Centro de Capacitación de Posventa
13.2.1 Características técnicas de un filtro
Dimensiones adecuadas a la base o carcaza dentro del cual va montado, para brindar un sellado hermético, eliminando problemas de ingreso de aire sin filtrar.
Alta capacidad de retención de partículas.
Baja resistencia al pasaje del fluido a filtrar.
Resistencia mecánica adecuada para soportar la fatiga por los cambios constantes de presión caudal y temperatura.
Resistir altas presiones diferenciales.
Resistencia a la humedad ambiente (que el papel no se humedezca) y que con la suciedad no se empaste.
13.3 Colector de admisión
Por regla general, los colectores de admisión se fabrican hoy día de material sintético. Algunos tipos
se fabrican mediante fundición de aleaciones de aluminio.
Para conseguir un buen llenado de los cilindros, los colectores de admisión deben presentar una
superficie interior lo más lisa posible para que los gases frescos que circulan por su interior sufran la
menor resistencia posible.
Los conductos a los diferentes cilindros poseen la misma longitud y el mismo diámetro. Con ello se
consigue que en todos los cilindros reinen las mismas condiciones durante la admisión y que el
llenado sea uniforme.
La longitud de los conductos de admisión ejerce una gran influencia en el llenado de los cilindros. A
altas revoluciones, los conductos de admisión cortos repercuten positivamente en el par del motor. A
bajas revoluciones resultan más favorables los conductos de admisión largos.
1 Junta del conducto de recirculación de
gases de escape
2 Junta del conducto de admisión
3 Válvula de turbulencias
4 Tubo de conexión con el sistema de
recirculación de gases de escape
5 Cápsula de vacío
6 Tirantería reguladora
Módulo 1 Lección 13 Filtrado y distribución del aire de admisión
Centro de Capacitación de Posventa 87
IMPORTANTE:
Conocer los sistemas de admision y filtrado de aire asegura los conceptos necesarios para poder
explicar previamente a un servicio de mantenimiento la importancia del sistema para mantener la
integridad del motor, por otro lado recordar a los clientes si fuese el uso encuadrado como Servicio
Severo, deberá aplicarse una frecuencia mayor a la indicada, disminuyendo el kilometraje a la
mitad.
Servicio severo
Se entiende por condiciones de “Servicio Severo”, especiales requerimientos en la utilización del
vehículo que difieren de aquellos a los que comúnmente es sometido.
Como tales deben ser considerados los siguientes:
- Tránsito habitual o frecuentes por zonas polvorientas y/o caminos en mal estado.
- Largos trayectos sobre barro con utilización permanente de relaciones de caja bajas, altos
regímenes y elevada temperatura del motor.
- Conducción reiterada en tramos cortos (15 km o menos) con detenciones prolongadas y con
temperatura ambiente baja (inferior a -10°C).
- Mantenimiento sostenido de altas velocidades con temperatura ambiente elevada (mayor de
30°C).
- Remolque de acoplados durante largos trayectos.
- Prolongados períodos de funcionamiento en marcha lenta.
La presencia de una o varias de las condiciones señaladas, indica que el vehículo está siendo
utilizado en “Servicio Severo”, por lo que deberán adoptarse períodos de mantenimiento
abreviados acordes a la intensidad de la condición.
Para mantenerse actualizado remítase a las versiones, especificaciones,
características y fichas técnicas de la Web Ford Argentina correspondientes a las
unidades disponibles, a la Página de Servicio Técnico (PTS), al manual del
propietario, Manual de garantía, Boletín de Servicio.
Lección 14 Sistema de inyección de combustible Módulo 1
88 Centro de Capacitación de Posventa
14 Sistema de inyección de combustible
14.1 Motor Gasolina
En la técnica de inyección de gasolina se distingue entre:
Inyección monopunto
Inyección en el colector de admisión
Inyección directa de gasolina
14.1.1 Inyección monopunto
El combustible es inyectado en el colector de admisión (delante de la mariposa de gases) por un único
inyector electromagnético.
La presión de combustible necesaria la genera una electrobomba de alimentación.
La inyección monopunto (TBI = Throttle Body Fuel Injection) es controlada electrónicamente por un
módulo de control.
1 Alimentación de combustible
2 Aire
3 Mariposa de gases
4 Colector de admisión
5 Inyector
6 Culata
Módulo 1 Lección 14 Sistema de inyección de combustible
Centro de Capacitación de Posventa 89
14.1.2 Inyección en el colector de admisión (Multipunto)
El combustible se inyecta en el colector de admisión, directamente delante de las válvulas de
admisión del motor.
La activación de los inyectores se realiza electrónicamente a través de un módulo de control.
1 Alimentación de combustible
2 Aire
3 Mariposa
4 Colector de admisión
5 Inyectores
6 Culata
14.1.3 Inyección directa de gasolina
En la inyección directa de gasolina el combustible se inyecta directamente en la cámara de
combustión.
La formación de la mezcla se realiza en la cámara de combustión.
Este modo de funcionamiento, similar al de los motores Diesel, permite conseguir un mayor
rendimiento y una reducción del consumo de combustible.
Lección 14 Sistema de inyección de combustible Módulo 1
90 Centro de Capacitación de Posventa
1 Válvula de turbulencias
2 Válvula de admisión
3 Bujía
4 Válvula de escape
5 Inyector
14.2 Motor Diesel
En los motores Diesel se distingue entre dos diferentes métodos de inyección:
Inyección indirecta
Inyección directa
En la inyección indirecta, el combustible se inyecta en una precámara o en una cámara de turbulencia.
En los motores con sistemas de inyección directa la inyección se realiza en la cavidad de la cabeza del
pistón.
A Método de
cámara de
turbulencia
B Método de
precámara
C Inyección directa
Módulo 1 Lección 14 Sistema de inyección de combustible
Centro de Capacitación de Posventa 91
14.2.1 Método de cámara de turbulencia (inyección indirecta)
En este método se utiliza una cámara esférica separada de la cámara de combustión principal.
Esta cámara está unida a la cámara de combustión principal mediante un conducto.
1 Inyector
2 Bujía de calentamiento
3 Cámara de turbulencia
Lección 14 Sistema de inyección de combustible Módulo 1
92 Centro de Capacitación de Posventa
14.2.2 Método de precámara (inyección indirecta)
En el método de precámara se dispone una cámara secundaria lo más central posible con respecto a
la cámara de combustión principal.
Esta precámara está unida a la cámara de combustión principal mediante un conducto.
En ella se aloja la bujía de calentamiento y el inyector.
1 Precámara
2 Inyector
3 Bujía de calentamiento
4 Culata
5 Pistón
Módulo 1 Lección 14 Sistema de inyección de combustible
Centro de Capacitación de Posventa 93
14.2.3 Inyección directa
En la inyección directa el combustible se inyecta a alta presión en la cámara de combustión (cavidad
de la cabeza del pistón).
La combustión se realiza de forma central en el cilindro, lo cual conlleva un alto grado de rendimiento.
De ese modo se reducen las pérdidas térmicas.
La inyección directa Diesel se ha impuesto hoy día gracias a su alto grado de rendimiento y bajo
consumo.
1 Inyector
2 Pistón con cavidad
ATENCION
Recordar que es de suma importancia conocer los diferentes sistemas de inyección de combustible
y las nuevas tecnologías aplicadas a los motores Ford, como ejemplo, los sistemas de inyección
directa de gasolina lo cual reduce el consumo y las cotas de polución, ya que estar actualizado
brinda los conocimientos necesarios para satisfacer las necesidades o inquietudes de los clientes
Ford.
Lección 15 Sistema de calentamiento Módulo 1
94 Centro de Capacitación de Posventa
15 Sistema de calentamiento
15.1 Dispositivos de ayuda para el arranque en frío en los motores Diesel
El sistema de calentamiento sirve como ayuda para el arranque en frío en los motores Diesel. Los
motores Diesel fríos presentan durante la compresión altas pérdidas térmicas y por fuga. Por esa
razón, la presión y la temperatura al final de la compresión suelen no bastar para inflamar la mezcla.
Por ese motivo los motores Diesel utilizan bujías de calentamiento, las cuales se encargan de
precalentar el aire en la cámara de combustión.
El tiempo de calentamiento depende de la temperatura y de la construcción del motor.
1 Inyector
2 Bujía de calentamiento
ATENCION:
Tener en cuenta que las bujías de incandescencia en los motores actuales no solo se utilizan en el
momento de la puesta en marcha en frio, también la gestión electrónica del motor las utiliza en
modo poscalentamiento para reducir ruidos e índices de contaminación. Mantenerse actualizado en
las tecnologías aplicadas en los motores Ford, darán el tecnicismo necesario para “responder las
inquietudes de los clientes Ford de forma oportuna”.
Módulo 1 Lección 16 Encendido del motor
Centro de Capacitación de Posventa 95
16 Encendido del Motor
16.1 Encendido
Los sistemas de encendido tienen la función de inflamar la mezcla de aire y combustible en el
momento exacto, de tal modo que la combustión se realice de forma completa.
En los motores con varios cilindros el encendido de los distintos cilindros se realiza siguiendo un
orden determinado (orden de encendido).
Los órdenes de encendido más usuales son los siguientes:
Para los motores de cuatro cilindros:
1–3–4–2
1–2–4–3
Para los motores de seis cilindros:
1–5–3–6–2–4
1–2–4–6–5–3
16.1.1 Generación de la chispa de encendido
La batería proporciona la energía necesaria para generar la chispa de encendido.
La mezcla de aire y combustible se inflama mediante la chispa que se genera entre los electrodos de
la bujía.
En los sistemas de encendido inductivos utilizados principalmente en los motores de gasolina, la
energía eléctrica necesaria para la generación de la chispa se acumula en la bobina de encendido.
Esta energía determina el tiempo durante el cual debe cargarse la bobina (ángulo de cierre).
La interrupción de la corriente de bobina provoca la chispa de encendido y con ello la inflamación de
la mezcla de aire y combustible.
En los sistemas de encendido actuales, los procesos que conducen al encendido de la mezcla se
realizan electrónicamente por medio de un módulo de control.
A. Sistema de encendido con bobina distribuidora inductiva (DIS)
B. Sistema de encendido con bobinas independientes (COP)
Lección 16 Encendido del Motor Módulo 1
96 Centro de Capacitación de Posventa
A. Sistema de encendido con bobina distribuidora inductiva
B. Sistema de encendido con bobinas independientes
1 Cerradura de encendido
2 Bobina de encendido
3 Bujías
4 Módulo de control
5 Batería
Módulo 1 Lección 16 Encendido del motor
Centro de Capacitación de Posventa 97
16.1.2 Punto de encendido
Tras el encendido discurren unos dos milisegundos hasta que la mezcla de aire y combustible se
quema totalmente.
El punto de encendido debe encontrarse antes del PMS para que la combustión pueda realizarse de
forma completa y la presión máxima de combustión se alcance después del PMS.
El punto de encendido óptimo va modificándose en los diferentes estados de carga.
El punto de encendido debe adelantarse también a medida que aumenta el régimen del motor, ya
que se dispone de menos tiempo para la combustión de la mezcla de aire y combustible.
16.2 Bujías
Las bujías tienen la función de entregar por medio de la chispa eléctrica el calor para iniciar la
combustión.
Una vez alcanzada la tensión de encendido se produce entre los electrodos un salto de chispa.
Lección 16 Encendido del Motor Módulo 1
98 Centro de Capacitación de Posventa
16.2.1 Tipos de bujías
Las bujías poseen un electrodo central y uno o varios electrodos de masa.
Los electrodos de masa están fijados a la carcasa. Pueden estar configurados de diferente modo
según el diseño de la bujía:
Electrodo superior (1)
Electrodos laterales (2)
IMPORTANE:
Es de suma importancia conocer los diferentes tipos de sistemas de encendido utilizados en las
diferentes motorizaciones Ford, con el objetivo de dar “la explicación de los trabajos realizados y
sus precios” con el tecnicismo necesario para la correcta justificacion de la factura ya que el cambio
de bujias esta contemplado dentro del programa de mantenimiento y oportunamente ante
cualquier raparacion que competa al sistema de esta lección.
Para mantenerse actualizado remítase a las versiones, especificaciones,
características y fichas técnicas de la Web Ford Argentina correspondientes a las
unidades disponibles, a la Página de Servicio Técnico (PTS), al manual del
propietario.
Módulo 1 Lección 17 Sistema de Escape
Centro de Capacitación de Posventa 99
17 Sistema de Escape
17.1 Funciones
La función del sistema de escape consiste en conducir los gases de escape del motor a la parte trasera
del vehículo, amortiguar los ruidos que se generan y eliminar los elementos contaminantes de los
gases de escape (catalizadores).
Los sistemas de escape comprenden el colector de escape, los tubos de escape con silenciador y,
según la variante, el catalizador.
Los sistemas de escape están especialmente configurados para los respectivos motores y vehículos a
fin de conseguir la potencia óptima del motor y amortiguar correspondientemente el ruido de los
gases de escape.
También pueden incluir turbocompresores y un sistema de recirculación de gases de escape.
1 Colector de escape
2 Conexión del sistema de recirculación de gases de escape (EGR)
3 Catalizador
4 Silenciador
5 Tubo de escape
6 Tubo flexible
Lección 17 Sistema de Escape Módulo 1
100 Centro de Capacitación de Posventa
17.2 Esfuerzos del sistema de escape
El colector de escape es el componente del sistema de escape que está expuesto a temperaturas más
altas. Por ese motivo suele fabricarse de fundición. Los tubos de escape y los silenciadores pueden
estar fabricados de acero.
Todo el sistema de escape está muy expuesto a corrosión, tanto interior (componentes agresivos de
los gases de escape), como exterior (agua, sal de deshielo), así como a altas temperaturas y fuertes
vibraciones.
Si el sistema de escape está dañado o es inestanco es necesario repararlo o sustituirlo. En caso
contrario pueden introducirse gases tóxicos en el interior del vehículo.
Además de eso, la entrada de aire en el sistema de escape influye negativamente en las regulaciones
del sistema de control del motor.
Las piezas flexibles de empalme permiten un cierto movimiento del sistema de escape. De ese modo
se evita que el material sufra tensiones por la dilatación térmica y las vibraciones, con las
consiguientes fisuras o roturas
17.3 Métodos para la reducción de contaminantes
Los gases de escape contienen elementos contaminantes que pueden reducirse mediante las
siguientes medidas:
Utilizando un combustible apropiado (sin azufre ni plomo).
Implantando catalizadores.
Aplicando medidas en el motor (p. ej. recirculación de gases de escape).
17.3.1 Catalizador
Las normativas legales sobre emisiones de escape establecen valores límite para las emisiones de
contaminantes generadas durante la combustión. Para poder respetar estos valores es necesario
implantar medidas para el tratamiento catalítico de los gases de escape.
Los gases de escape atraviesan el catalizador.
Allí, los contaminantes de los gases de escape reaccionan químicamente con una serie de
revestimientos y se transforman en sustancias no tóxicas.
Módulo 1 Lección 17 Sistema de Escape
Centro de Capacitación de Posventa 101
17.3.2 Recirculación de gases de escape
Si las temperaturas son altas y el motor trabaja con exceso de oxígeno se generan óxidos de nitrógeno
(NOx) durante el proceso de combustión.
Para reducir la formación de óxidos de nitrógeno se utilizan los sistemas de recirculación de gases de
escape.
En la recirculación de gases de escape se absorbe una parte de los gases poco después del colector de
escape y se mezclan de nuevo con la mezcla de aire y combustible del colector de admisión. De ese
modo los cilindros se llenan con una menor cantidad de gases frescos.
La temperatura de combustión se reduce, ya que los gases de escape no pueden quemarse de nuevo.
De ese modo se origina durante la combustión una cantidad de óxidos de nitrógeno
considerablemente menor.
Lección 17 Sistema de Escape Módulo 1
102 Centro de Capacitación de Posventa
A Flujo de aire
B Flujo de gases de escape
1 Mariposa de gases (solo en motores de gasolina)
2 Válvula de recirculación de los gases de escape
3 Gases de escape retornados
4 Gases frescos
5 Válvula de admisión
17.4 Sobrealimentación
Entre todos los métodos conocidos para la sobrealimentación de los motores de combustión el más
utilizado es la sobrealimentación mediante turbocompresor. El turbocompresor hace posible, ya en
motores de baja cilindrada, altos pares y potencias con un buen rendimiento del motor.
Si bien hace pocos años la sobrealimentación por turbocompresor se utilizaba básicamente para
incrementar la relación potencia/peso, hoy en día se utilizan mayormente para incrementar el par
máximo a revoluciones bajas y medias.
1 Junta de acero
2 Brida
3 Turbocompresor
Módulo 1 Lección 17 Sistema de Escape
Centro de Capacitación de Posventa 103
IMPORTANTE:
Es importante conocer la función del sistema de escape y sobrealimentación para realizar las
recomendaciones correspondientes al cuidado del escape y mantener la integridad del catalizador,
recordarles a los clientes que el sistema de catalizador está directamente relacionado con los
índices de contaminación y consumo de combustible.
Lección 18 Combustibles Módulo 1
104 Centro de Capacitación de Posventa
18 Combustibles
18.1 La gasolina
La gasolina es un derivado del petróleo formado por una mezcla de hidrocarburos cuya temperatura
de ebullición se encuentra entre los 35 y los 210 °C.
La gasolina puede llevar aditivos como componentes orgánicos oxigenados, y otro tipo de sustancias
para mejorar sus propiedades.
Gasolina con plomo y gasolina sin plomo
Gasolina con plomo
La gasolina contiene una parte de compuestos de plomo que aumentan la resistencia al picado. Para
proteger el medio ambiente, la utilización de gasolina con plomo no está permitida desde el año
2000.
Gasolina sin plomo
El plomo estropea el recubrimiento de metales nobles de los catalizadores. Los vehículos que llevan
catalizador necesitan, por tanto, gasolina sin plomo. Por esta razón, el contenido de plomo de las
denominadas "gasolinas sin plomo" está limitado a un mínimo (las partículas de compuestos de
plomo no se pueden excluir por completo). Si bien con ello se reduce la resistencia al picado, por lo
que se debe volver a aumentar con la incorporación de los aditivos correspondientes.
Gasolina: El Número de octano, a veces denominado octanaje, es una escala que mide la capacidad
antidetonante del carburante (como la gasolina) cuando se comprime dentro del cilindro de un
motor. Es una propiedad esencial en los carburantes utilizados en los motores de encendido por bujía,
que siguen un ciclo termodinámico próximo al Otto. En efecto, la eficacia del motor aumenta con
altos índices de compresión, pero solamente mientras el combustible utilizado soporte ese nivel de
compresión sin sufrir combustión prematura o detonación.
Datos de Octanos en Argentina (Esta tabla está confeccionada con los datos obtenidos en las Web de
cada empresa petrolera a la fecha de edición del corriente manual).
Súper de YPF: (95 Octanos)
Súper de Shell: (95 Octanos)
Súper de ESSO – Energy 5000: (95 Octanos)
Súper Petrobras: (95 Octanos)
YPF : Fangio XXI (98 octanos)
SHELL : V-Power (98 octanos)
ESSO: Energy 8000 (98 octanos)
Petrobras: 97SP (97 octanos) o Podium (101,5
octanos)
Módulo 1 Lección 18 Combustibles
Centro de Capacitación de Posventa 105
18.2 El gasóleo
El gasóleo se obtiene por destilación del crudo. El gasóleo es una mezcla de un sinnúmero de
diferentes compuestos de hidrocarburos. El punto de ebullición de todos se sitúa entre 160 ... 380 °C.
A una media de aprox. 350 °C, el gasóleo se inflama muy pronto en comparación con la gasolina
(aprox. 500 °C, límite inferior 250 °C).
Biodiesel
El biodiesel se obtiene de aceites vegetales, que nacen de forma natural gracias a la energía del sol. El
biodiesel, por naturaleza, no contiene azufre, y sin embargo, tiene un gran poder lubricante. Este
combustible tiene un índice de cetanos de alrededor de 56.
El alto contenido de oxígeno que tiene el biodiesel hace que se produzca menos hollín durante la
combustión. Esto influye de forma positiva en las emisiones.
Diesel: El número o índice de cetano guarda relación con el tiempo que transcurre entre la inyección
del carburante y el comienzo de su combustión, denominado “Intervalo de encendido”. Una
combustión de calidad ocurre cuando se produce una ignición rápida seguida de un quemado total y
uniforme del carburante.
Cuanto más elevado es el número de cetano, menor es el retraso de la ignición y mejor es la calidad
de combustión. Por el contrario, aquellos carburantes con un bajo número de cetano requieren
mayor tiempo para que ocurra la ignición y después queman muy rápidamente, produciendo altos
índices de elevación de presión.
Si el número de cetano es demasiado bajo, la combustión es inadecuada y da lugar a ruido excesivo,
aumento de las emisiones, reducción en el rendimiento del vehículo y aumento de la fatiga del motor.
Humo y ruido excesivos son problemas comunes en los vehículos diésel, especialmente bajo
condiciones de arranque en frío.
En definitiva, es un indicativo de la eficiencia de la reacción que se lleva a cabo en los motores de
combustión interna.
Datos de cetanos del Diesel en Argentina (Esta tabla está confeccionada con los datos obtenidos en
las Web de cada empresa petrolera a la fecha de edición del corriente manual).
YPF ultradiesel: (50 cetanos)
SHELL formula diesel: (49 cetanos)
ESSO Diesel oil: (50 cetanos)
Petrobras Diesel +: (45 cetanos)
YPF eurodiesel: (52 cetanos) Euro IV
SHELL V-Power diesel: (52 cetanos) Euro IV
ESSO Energy Diesel Euro: (53 cetanos) Euro IV
Petrobras DIESEL Podium: (53 cetanos) Euro IV
Lección 18 Combustibles Módulo 1
106 Centro de Capacitación de Posventa
Artículo Descripción
1 Esto muestra evidencia de combustible diesel de mala calidad dentro del conjunto de tanque de combustible.
2 Esto muestra la evidencia de combustible diesel de mala calidad dentro y alrededor del ensamblaje de la bomba y el remitente del combustible
IMPORTANTE:
El Diesel Euro IV es el combustible de máxima calidad del mercado para todo tipo de motor Diesel de
última generación, Euro IV, está desarrollado para sistemas de inyección directa Inyector Bomba,
Common Rail y otros de alta exigencia.
Cumple con la calidad exigida por la Resolución 1283/06 de la Secretaría de Energía, "designación
Gasoil Grado 3", asegurando así un bajo contenido de azufre (<50ppm).
Su alto grado de refinación más aditivos especialmente seleccionados, le otorgan y confieren
importantes beneficios. El Gasoil con alto contenido de azufre deteriora los componentes del motor,
además de afectar el rendimiento del mismo, aumenta las emisiones contaminantes.
Mantenerse actualizado sobre los combustibles necesarios para los distintos tipos de
motorizaciones Ford será de suma importancia para las recomendaciones a los clientes Ford, y así
asegurar el correcto funcionamiento del motor.
Los combustibles recomendados para cada motorización están especificados en
el manual del propietario, versiones, especificaciones, características y fichas
técnicas de la Web Ford Argentina correspondientes a las unidades disponibles,
a la Página de Servicio Técnico (PTS), boletines de servicio. No se debe adjuntar
aditivos de ningún tipo.
Recommended