INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA DEL AUTOMÓVIL – Módulo 4

En esta lección se van a explicar:

    • Motores con varios cilindros:
      • Para reducir las vibraciones de funcionamiento y con distintas disposiciones de los cilindros; en línea, en V y horizontales
    • Cilindrada del motor:
      • La cilindrada es la suma del volumen de cada uno de los cilindros
    • La distribución del motor:
      • Es el conjunto de elementos que coordinan la respiración del motor; admisión y escape
      • Hay tres sistemas de accionamiento; piñones, cadena y correa, esta última requiere mantenimiento

Número y disposición de los cilindros

Motores de varios cilindros y disposiciones

Las explosiones o combustiones, que generan la energía del motor, provocan vibraciones proporcionales al tamaño de cada explosión.

Para reducir las vibraciones se utilizan motores de varios cilindros de menor tamaño. Se producen explosiones más pequeñas y con menos vibraciones, pero con la suma de las explosiones de todos los cilindros se obtiene la misma energía que con un cilindro de mayor tamaño.

En el motor del automóvil los cilindros se disponen de estas tres formas:

    • En línea L; uno a continuación del otro en fila o línea, hay una culata para todos los cilindros
    • En V; hay dos filas de cilindros en línea acopladas formando una V sobre el cigüeñal, cada fila de cilindros tiene su culata, hay por lo tanto dos culatas
    • En V estrecha VE; la V de las dos líneas de cilindros es muy cerrada habiendo una culata solamente
    • Horizontales opuestos H; las filas de cilindros están enfrentadas en posición horizontal, hay dos culatas una para cada fila de cilindros

Los cilindros en línea precisan más espacio según aumenta su número, con las disposiciones en V, VE y H, es más fácil la colocación del motor en el automóvil, es la principal razón de estas aplicaciones.

Como ejemplos de motores de diferente número de cilindros y disposiciones se ven los siguientes;

    • 4 cilindros en línea; están los 4 uno a continuación del otro, hay una culata
    • 5 en línea; como el anterior con un cilindro más
    • 6 en línea; esta disposición con los 6 cilindros en línea ocupa bastante espacio lo que limita su utilización
    • 6 en V; con los cilindros en dos filas de tres es más sencillo ubicar el motor en el automóvil, cada línea o bancada de cilindros tiene una culata
    • 8 en V; como el anterior con dos cilindros más
    • 12 en V; este motor es muy grande y se utiliza en automóviles de muy alta gama y prestaciones
    • 4 horizontales; esta forma de colocar los cilindros en dos filas opuestas con dos cada una y sus culata, permite un centro de gravedad bajo
    • 6 horizontales, como el anterior con dos cilindros más
    • 6 en V estrecha; con la V tan cerrada y una culata es un motor bastante compacto facilitando su acoplamiento en el automóvil

Motores de varios cilindros y disposiciones, vistos en planta

Resumen

    • Motores con varios cilindros
    • Disposición de los cilindros en línea, V, V estrecha y horizontales
    • Ejemplos de motores con diferente número de cilindros y disposiciones
    • Implantaciones técnicas con motores de diferentes disposiciones y número de cilindros

La cilindrada del motor

Cilindrada del motor; unitaria y total

El volumen de cada cilindro es la cilindrada unitaria, y la suma de todos los cilindros es la cilindrada del motor. En este caso es la suma de los cuatro cilindros.

Este motor tiene cuatro cilindros en línea.

Se ven los cilindros con los pistones en su interior.

El desplazamiento de cada pistón en su cilindro determina un volumen dentro del cilindro, este volumen es la cilindrada unitaria Cu, que se considera su valor en 500 cc

Multiplicando la cilindrada (Cu) por el número (Nº) de cilindros se obtiene la cilindrada total. En este motor se multiplica la cilindrada unitaria de 500 cc por 4 cilindros dando 2.000 cc o 2 litros de cilindrada del motor.

Resumen

    • La cilindrada, es la suma del volumen de todos los cilindros del motor

Sistemas de distribución

Distribución del motor; los tres sistemas de accionamiento

La distribución integra los elementos que coordinan la “respiración” del motor; admisión y escape, y son estos:

    • Los árboles de levas, puede haber uno solamente
    • Las válvulas de admisión y escape que abren por los árboles de levas y cierran por sus muelles
    • Sistema de accionamiento; los árboles de levas giran por algún sistema de arrastre desde el cigüeñal, estos son los tres:
      • Piñones; un conjunto de piñones o engranajes transmiten el giro del cigüeñal a los árboles de levas
      • Cadena; con eslabones metálicos engrana en el piñón del cigüeñal y en los de los árboles de levas
      • Correa dentada; es de goma y acopla en los engranajes del cigüeñal y árboles de levas

Los piñones y la cadena funcionan con lubricación por aceite del motor y no tienen en principio mantenimiento.

La correa dentada se ha de sustituir periódicamente por kilómetros recorridos y tiempo transcurrido.

Distribución por cadena y correa (detalle)

Se ven los colectores de admisión y escape y seguidamente los componentes de la distribución:

    • Válvulas de admisión y escape
    • Árboles de levas de admisión y escape
    • Accionamiento por cadena; funciona con lubricación y no tiene mantenimiento
    • Accionamiento por correa dentada; funciona en seco y tiene mantenimiento en función de la distancia recorrida y el tiempo transcurrido

Se aprecia como la correa dentada tiene unos elementos que guían su recorrido y mantienen la tensión de funcionamiento, se representan al estar incluidos en el conjunto de mantenimiento. La cadena también cuenta con estos elementos, no representados, que funcionan con lubricación.

Ejemplos de accionamiento de la distribución

Se ven los tres sistemas de accionamiento explicados; piñones, cadena y correa dentada, en esta última se incluye el accionamiento de la bomba de agua.

Resumen

    • Hemos explicado la distribución del motor, sus componentes y los tres sistemas de accionamiento con sus particularidades de mantenimiento

 

Repaso de este módulo

 

De izquierda a derecha y arriba a abajo

    • 6 cilindros en V estrecha
    • 4 cilindros horizontales opuestos
    • 6 cilindros en V
    • 6 cilindros horizontales opuestos
    • 3 cilindros en línea
    • 4 cilindros en línea
    • 6 cilindros en V estrecha
    • 16 cilindros en V

 

    • 1.  Motor delantero longitudinal de 6 cilindros en línea y 4×4
    • 2. Motor delantero longitudinal de 8 cilindros en V y 4×4
    • 3. Motor delantero longitudinal de 6 cilindros horizontales opuestos y 4×4
    • 4. Motor delantero longitudinal de 6 cilindros en V y propulsión (tracción trasera)
    • 5. Motor delantero transversal de 4 cilindros en línea y tracción (delantera)
    • 6. Motor delantero transversal de 6 cilindros en V y tracción (delantera)
    • 7. Motor delantero longitudinal de 6 cilindros en V y tracción (delantera)
    • 8. Motor delantero transversal de 6 cilindros en V estrecha y 4×4
    • 9. Motor central longitudinal de 6 cilindros horizontales opuestos y propulsión (tracción trasera)
    • 10. Motor central transversal de 6 cilindros en V y propulsión (tracción trasera)
    • 11. Motor trasero longitudinal de 6 cilindros horizontales opuestos y propulsión (tracción trasera)
    • 12. Motor delantero longitudinal de 8 cilindros en V transaxle y propulsión (tracción trasera)
    • 13. Motor delantero transversal (a la izquierda) de 4 cilindros en línea y tracción (delantera)
    • 14. Motor delantero longitudinal de 6 cilindros en V transaxle y 4×4
    • 15. Motor central longitudinal de 8 cilindros en V y 4×4
    • 16. Motor delantero transversal de 5 cilindros en línea y 4×4

 

 

Sistemas de distribución; mantenimiento

El accionamiento por correa dentada es el sistema de distribución que requiere mantenimiento periódico, por distancia recorrida y tiempo transcurrido.

Si no se sustituye la correa en su momento, puede llegar a romperse con diferentes posibles resultado, causar graves daños en el motor o solamente tener consecuencias de poca o mediada importancia, estas son dos de las posibilidades:

    • Con árbol de levas directo que incide sobre las válvulas; al romperse la correa el árbol deja de girar manteniéndose algunas válvulas abiertas, el motor empujado por la transmisión sigue en movimiento haciendo que los pistones choquen con las válvulas abiertas provocando importantes daños. Este motor representado tiene un único árbol d elevas para todas las válvulas. En algunos motores, como en este representado, la bomba de agua del refrigeración es accionada por la correa de distribución
    • Árbol de levas con balancines “fusibles”; los árboles de levas inciden sobre unos balancines que son los que abren las válvulas, En caso de rotura de la correa al chocar los pistones con las válvulas abiertas se deforma el balancín evitando daños adicionales al motor
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