Informática y tecnología

I. E. NORMAL SUPERIOR SANTIAGO DE CALI, 7-3, DIANA CAROLINA ESTUPIÑÁN, DOCENTE: FERNEY SALAZAR

Motor de 4 tiempos

¿QUÉ ES UN MOTOR DE CUATRO TIEMPOS?

En la gran mayoría de los motores actuales, el ciclo de funcionamiento es el de 4 tiempos, denominado también ciclo de Otto, en honor a su inventor. La denominación de cuatro tiempos se debe a las cuatro fases de su desarrollo: Admisión, Compresión, Explosión, Escape. Su funcionamiento es el siguiente: Con el pistón en el punto más alto que puede alcanzar dentro del cilindro, el punto muerto superior (PMS), y con la válvula de admisión abierta para dar paso a la mezcla de combustible y aire, el pistón se mueve (tirado por la biela, que a su vez es arrastrada por el cigüeñal) hacia su punto más bajo, el punto muerto inferior (PMI), llenándose el cilindro con la mezcla de combustible y aire. Esta fase o carrera del pistón se denomina Admisión. Con el pistón en el PMI y el cilindro lleno de combustible y aire, se cierra la válvula de admisión y el pistón sube (empujado por la biela que mueve el cigüeñal) hasta el PMS, comprimiendo la mezcla. Esta es la fase denominada Compresión. Con el pistón en el PMS y la mezcla comprimida en el espacio que queda entre la cabeza del pistón y el fondo de la culata (espacio denominado cámara de combustión), la chispa de la bujía inflama la mezcla produciéndose una explosión, que lanza al pistón hacia el PMI debido a la fuerza de expansión de los gases quemados, lo que hace girar el cigüeñal y produce su movimiento rotativo. Es la fase denominada Explosión o fase de trabajo. Cuando el pistón llega al PMI y el cilindro está lleno con los gases quemados, se abre la válvula de escape y entonces, el pistón, empujado de nuevo por el movimiento rotativo del cigüeñal, expulsa en su carrera ascendente hacia el PMS los gases de escape, que salen de la cámara de combustión a través del orificio de la válvula. Esta última, es la fase denominada de Escape y la finalizar ésta, con la llegada del pistón al PMS, se cierra la válvula de escape, y todo el proceso vuelve a empezar. Durante el desarrollo de ciclo de cuatro tiempos, el cigüeñal da media vuelta por cada carrera ascendente o descendente del pistón, lo que totaliza dos vueltas completas de cigüeñal por ciclo. De las cuatro carreras del pistón, sólo una, la correspondiente al tiempo de explosión, produce trabajo. Por tanto, cada ciclo completo, el cigüeñal recibe el impulso del pistón únicamente por espacio de media vuelta. De esta manera, en las siguientes tres medias vueltas le pistón no produce trabajo, sino que lo absorbe. En el ciclo de cuatro tiempos, el orden de encendido de los cilindros es muy importante. Los contrapesos del cigüeñal están dispuestos de forma que lo equilibran perfectamente y aseguran que el encendido de cada cilindro produzca su efecto de una forma regular. Por ejemplo, en un motor de cuatro cilindros en línea, cuyo orden de encendido fuera 1,2,3,4, tanto el cigüeñal como los soportes del motor estarían sometidos a considerables esfuerzos y vibraciones. Por ello, y para reducirlo al mismo, generalmente se establece el siguiente orden de encendido: 1,2,4,3 ó 1,3,4,2. Esta exposición de lo que es el ciclo de cuatro tiempos, hace pensar que el funcionamiento del motor es muy sencillo, pero en la práctica, y cuando el cigüeñal tiene una velocidad de rotación de 5000 revoluciones por minuto (RPM), la cosa es mucho más complicada, porque cada una de las operaciones que se acaban de describir en cada uno de los cuatro tiempos de que consta el ciclo, se realiza en centésimas de segundo, por lo que es fundamental una extraordinaria precisión en el funcionamiento de todos los mecanismos.

PARTES DE UN MOTOR DE CUATRO TIEMPOS

Un motor de explosión con ciclo de 4 tiempos se compone por una válvula de admisión, una bujía,   una válvula de escape, una cámara de combustión,  pistones, segmentos, un cilindro, una biela y un cigüeñal, componentes que hacen que todo trabaje de forma coordinada.cilindro.png

ÁRBOL DE LEVAS DE UN MOTOR DE CUATRO TIEMPOS

Eje parecido al cigüeñal, pero de un diámetro mucho menor, compuesto por tantas levas como válvulas de admisión y escape tenga el motor. Encima de cada leva se apoya una varilla empujadora metálica, cuyo movimiento alternativo se transmite a los balancines que abren y cierran las válvulas de admisión o las de escape.

PISTONES

El pistón constituye una especie de cubo invertido, de aluminio fundido en la mayoría de los casos, vaciado interiormente. En su parte externa posee tres ranuras donde se insertan los aros de compresión y el aro rascador de aceite. Mas abajo de la zona donde se colocan los aros existen dos agujeros enfrentados uno contra el otro, que sirven para atravesar y fijar el bulón que articula el pistón con la biela.

BOMBA DE ACEITE

El corazón del sistema de engrase lo constituye la bomba de aceite accionada por un eje movido por el árbol de levas o el cigüeñal. La  bomba de aceite está sumergida en este medio y  situada en el piso del cárter o colector, donde por efecto de la gravedad va a parar todo el lubricante,  con lo que se  asegura un  suministro continuo de  aceite aunque el nivel sea bajo.   La  bomba absorbe el aceite del colector a través del chupador y lo envía, por diversos canales a lubricar:  los cojinetes de las bielas y los del  cigüeñal  y  hace que llegue incluso a las partes altas del  bloque donde está situada la culata.  Las paredes del cilindro se engrasan por salpicadura.

BOMBA DE AGUA

Se encarga de asegurar que el liquido refrigerante de caudal y presión bien definidos recorran todo el circuito, transfiriendo las partes más calientes al radiador al entrar en contacto con el aire perder temperatura, volviendo al motor con capacidad de seguir absorbiendo calor, repitiéndose todo el ciclo.

ALTERNADOR

 El alternador es la autentica central eléctrica del vehículo. El alternador tiene una estructura robusta que resiste vibraciones, cambios de temperatura, suciedad, humedad, lubricantes y combustible. Las tareas principales que realiza el alternador en un vehículo son las siguientes: Suministra corriente continua a todos los dispositivos consumidores de corriente (bomba eléctrica del combustible, ventilador eléctrico, radiocasete, etc.) Carga rápidamente la batería, incluso cuando todos los dispositivos eléctricos y electrónicos del vehículo están en funcionamiento con el vehículo a ralentí. Estabiliza su propia tensión en toda la gama de velocidades de rotación del motor del vehículo.

INSTALACIONES DE UN VEHÍCULO

1. LA FUSILERA
La fusilera, también llamada caja de fusibles, es el elemento principal a la hora de hacer las instalaciones eléctricas del automóvil  a través de ella se conectan todos los componentes y se les coloca un fusible para protegerlos de sobrecargas o cortocircuitos, las fusileras varían dependiendo del modelo y marca del vehículo abajo les coloco algunas imágenes para que puedan identificarla.

 
 2. LOS FUSIBLES:
Se utilizan para proteger los componentes de cortocircuitos, van en la fusilera y tienen diferentes valores dependiendo de la cantidad de corriente que sean capaces de soportar.
Los fusibles traen una especie de alambre en el medio que se funden según su valor o cantidad de corriente que puedan soportar es decir que si por seguridad tu necesitas que en un circuito circule una corriente máxima de 15 A tu puedes colocar un fusible de 15 amperios y si llega a haber una sobrecarga cuando supere los este valor el alambre se funde interrumpiendo así el paso de la corriente y evitando que el componente se dañe por recibir un exceso de corriente.
 
 
3. LOS RELES
Existen algunos componentes que consumen una cantidad elevadas de corriente y algunos interruptores no son capaces de soportarla. Para evitar que los interruptores se dañan utilizamos lo reles que lo que hacen es hacer un relevo de un cable donde circula alta intensidad de corriente hacia el componente, el rele es activado por el interruptor y consume mucho menos corriente que el componente en si.
Para que puedas entender mejor te pongo un ejemplo:
 
Un electroventilador consume entre 20 y 25 amperios, sin embargo la válvula termostatica que activa el electroventilador no es capaz de soportar tal cantidad de corriente, por lo tanto es necesario utilizar un rele este es activado por la válvula termostatica y hace un puente entre un cable positivo de la batería hacia el electroventilador, la bobina que activa el rele consume menos de 5 amperios esta es la corriente que recibirá la válvula termostatica.
4. LOS RELE DE LUCES INTERMITENTES
Estos componentes se encargan de hacer que la corriente que llega a los bombillos sea intermitente ocasionando que las luces parpadeen, este se utiliza para la conección de las luces de cruce y las luces de emergencia.
5. LA SWITCHERA
 
La switchera o conmutador de encendido, tiene varias funciones entre ellas se encuentran recibir la corriente de la batería y entregarla a los accesorios del vehículo cuando hacemos el primer pase a la bobina de ignición y al modulo de encendido, cuando hacemos el segundo pase, le transmite la corriente al motor de arranque para que este mueva el motor  del auto y se produzca el encendido.
 
Por lo antes expuesto, el conmutador de encendido es uno de los componentes mas importantes del sistema eléctrico del automóvil ya que si esta en mal estado o fue mal instalado es posible que el vehículo no encienda.
 
 
6. LA BOCINA O CORNETA
 
 
La bocina o corneta, produce una señal sonora,  se utiliza en los carros para avisar a otros conductores o a los peatones sobre algo, o para pedir paso, también como señal de saludo, para avisarle a alguien que ya llegamos etc..
 
7. LA VÁLVULA DE FRENOS Y DE RETROCESO.

     Cuando estamos conduciendo y vamos a reducir la velocidad necesitamos  avisar al conductor de atrás esto lo hacemos encendiendo las luces traseras, pero para no encender un swicth cada vez que vamos a frenar utilizamos una válvula de frenos que se encarga de hacer este trabajo cada vez que pisemos el pedal de freno, es decir cuando pisamos el freno las luces traseras se encenderán automáticamente  Esta Válvula se encuentra ubicada por lo general justo encima del pedal de frenos.
 
Por otra parte la Válvula de retroceso hace un trabajo similar al la válvula de frenos solo que esta enciende las luces cuando colocamos retroceso, esta válvula se encuentra en la caja de velocidades.

 

Válvula de frenos

 

 

Válvula de Retroceso

 8. LOS BOMBILLOS
Los bombillos se encargan de dar iluminación como todos sabemos pero debemos tener en cuenta que el automóvil utiliza varios tipos de bombillos entre los que se encentran los de un filamento los de dos filamentos, las luces antiniebla y otras.
A continuación un gráfico donde pueden observar los diferentes bombillos que usa el automóvil.


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