Portada » Tecnología » Sistema de alimentación de un motor a gasolina
Realizan el ciclo completo en una sola vuelta del cigüeñal, haciendo en cada carrera del pistón dos tiempos de su funcionamiento.
Carecen de mecanismos de distribución (válvulas, balancines, árbol de levas,etc.). El cárter suele ser seco, no contiene aceite, ya que entra mezclado con el aire y la gasolina durante la admisión.El cárter va cerrado herméticamente, ya que en él se realiza la precompresión de la mezcla.
Carecen de sistema de engrase propiamente dicho, y éste se verifica al depositarse las partículas de aceite de la mezcla sohre los diferentes órganos del motor.
Mecánicamente son más, al no llevar distribución ni engrase, lo que permite construir motores de muy poco peso y volumen. Normalmente son monocilíndricos refrigerados por aire.
cárter cerrado herméticamente, soporta los apoyos del eje del cigüeñal, sobre los que lleva unos rodamientos y unos retenes de cierre.
cigüeñal que, por la parte opuesta a la muñequilla, lleva unos contrapesos para regularizar su movimiento.
biela que une el cigüeñal con el pistón y cuya cabeza normalmente es una sola pieza en la que se aloja un rodamiento pistóncon ranuras para los segmentos, un orificio para el bulón y en algunos casos, lleva un resalte denominado deflector, que sirve para orientar la dirección que siguen los gases en el interior del cilindro. cilindro que tiene unos orificios, generalmente tres, a diferentes alturas, denominados umbreras, una de escape en comunicación con el exterior, otra de admisión en comunicación con el carburador y otra de carga con el cárter.
culata que cierra el orificio del cilindro por su parte superior;
bujía roscada sobre la culata para hacer saltar la chispa FUNCIONAMIENTO el pistón al subir realiza la compresión de la mezcla que había entrado en el cilindro. Cierra con su cabeza las lumbreras de escape y carga, y por la parte inferior, al llegar a cierta altura, deja abierta la lumbrera de admisión, lo que provoca por su parte inferior una depresión en el cárter, lo que hace que entre la mezcla de aire, gasolina y aceite procedente del carburador. Un poco antes de llegar el pistón al (PMS) salta la chispa de la bujía (avance al encendido) y explota la mezcla. Por su parte inferior el pistón está finalizando la admisión. La fuerza de la compresión en la carrera ascendente es vencida por el pistón gracias al movimiento de los contrapesos y al volante del motor. Una vez rebasado el PMS se inicia la carrera de trabajo, en la que el pistón es impulsado hacia el PMI por la fuerza expansiva de los gases de la explosión. Durante este recorrido, una vez cerrada la lumbrera de admisión, la parte baja del pistón presiona sobre los gases del cárter, realizando la precompresión de los mismos. Momentos antes de llegar al PMI, el pistón comienza a descubrir la lumbrera de escape y, posteriormente, la de arga. Esto inicia la salida de los gases quemados por la lumbrera de escape debido a su propia presión, así como la carga del cilindro por la mezcla que se encontraba a presión en el cárter. El deflector hace que los gases quemados y la mezcla no se mezclen. La mezcla procedente del cárter es la que finaliza el escape con el barrido de los residuos de la combustión. Una vez pasado el PMI, el pistón iniciará su carrera ascendente cerrando las lumbreras de carga y escape, repitiéndose nuevamente el ciclo.
PRINCIPIO DE LA Carburación la gasolina debe ser mezclada y vaporizada con una cierta cantidad de aire, para que pueda arder y aprovechar al máximo su energía calorífica. Debe realizarse en una proporción determinada, de forma que la gasolina tenga el oxígeno suficiente para arder en su totalidad. En la práctica, esta proporción se acerca a 10.000 litros de aire por cada litro de gasolina. Esta proporción no siempre debe ser la misma, ya que en el arranque, al estar el colector de admisión frío, parte de la gasolina se quedará condensada en las paredes de éste, no llegando a los cilindros, y será necesario enriquecer la mezcla aumentando la cantidad de gasolina. Cuando el motor va muy revolucionado, la succión de los cilin dros es grande, la mezcla tiende a enriquecerse al aumentar la cantidad de gasolina en el aire, por lo que será necesario recurrir a un dispositivo que empobrezca la mezcla.
Partes: -Conducto de llegada del combustible al carburador procedente del depósito. La gasolina debe atravesar una malla filtrante muy tupida que detendrá las impurezas que ésta pueda arrastrar.- Una Cuba cerrada, en cuyo interior hay un flotador con un eje de giro. Unida a este flotador va una aguja de punta cónica para cerrar o abrir la entrada de gasolina. El nivel de gasolina en la Cuba se mantiene constante gracias a que el flotador, al alcanzarse dicho nivel, eleva a la aguja, la cual a su vez cierra el orificio de entrada de gasolina. En la parte superior de la Cuba y en su exterior, se sitúa un vástago con un muelle, denominado «excitador» que al ser presionado empuja al flotador sumergíéndolo en la gasolina.- De la Cuba sale una tubería que va a parar al conducto de paso del aire. Al final de la misma hay un calibre. Por el interior del calibre se desliza una aguja cónica sujeta por su parte superior a un cilindro que, a su vez, va unido al cable del mando del acelerador.- La parte inferior del cilindro no es plana, está cortada en forma de bisel, lo que hace que al estrecharse el paso de aire aumente su velocidad creándose una depresión a la altura del calibre que facilita la succión y la mezcla entre el aire y la gasolina. En una de las generatrices del cilindro, lleva un canal en el que se aloja un resalte fijo al alojamiento de dicho cilindro para evitar que pueda girar éste sobre sí mismo y cambiar la posición del bisel. El alojamiento del cilindro va cerrado por su arte superior con una tapa, y entre ésta y el cilindro se sitúa un muelle encargado de hacer retroceder al cilindro a su posición normal cuando se desacelera el motor. Sobre la tapa de cierre va roscado un tornillo que sirve para hacer el reglaje del ralentí, sobre el cual se apoya la funda exterior de la sirga del mando del acelerador. Por su parte, la toma de aire consta de:- Un filtro de aire situado en el orificio de entrada del exterior,que evita la entrada de polvo y suciedad al interior del motor.- Un conducto que parte del filtro de aire hasta el lugar donde se realiza la mezcla, en su interior se sitúa el mando del estárter, encargado de estrangular el paso de aire a fin de enriquecer la mezcla, en el momento del arranque.
ARRANQUE cuando el motor está frío se acciona al excitador, con lo que aumentará el nivel de combustible en la Cuba y en el calibre. Se cierra el estárter, con lo que queda cerrado casi totalmente el conducto de aire que viene del filtro. Se acelera ligeramente y se acciona el dispositivo de arranque. En este momento, la succión que provoca el cilindro arrastrará una mezcla muy enriquecida, y pasará también mucha gasolina, debido a la acción del excitador por un lado, y por haber una succión muy fuerte por otro. Una vez puesto en marcha el motor hay que colocar el estárter en su posición normal. Al funcionar normalmente el motor, la gasolina que sale por el calibre hace descender el nivel de la Cuba, descendiendo también el flotador y abriendo la aguja el conducto de entrada de gasolina, con lo cual se repone constantemente el nivel.
Para dejar el motor funcionando a ralentí, o marcha lenta, se desacelera del todo, con lo que el muelle hará descender al cilindro y a la aguja, cerrando el primero el paso de aire y la segunda el paso de gasolina, dejando la mezcla en la proporción justa para que el motor no detenga su funcionamiento.
Para obtener la máxima potencia del motor se acciona el mando del acelerador a tope, con lo cual, cilindro y aguja suben dejando los conductos de aire y gasolina totalmente biertos, recibiendo así el motor la máxima cantidad de mezcla que puede proporcionar el carburador.REGLAJES- ralentí.- el motor debe recibir únicamente la mezcla necesaria para no pararse. Para ello, el cilindro debe quedar en una posición determinada, en la que no cierra totalmente el paso de aire , y la aguja permita la salida de una pequeña cantidad de gasolina.Si se apaga al desacelerar: se efectúa actuando sobre el tornillo de reglaje, de tal forma que al desenroscarlo tira de la funda, con lo que al aumentar ésta su longitud hace que la sirga coloque permanentemente el conjunto cilindro-aguja en una posición más elevada, de tal forma que deje pasar un poco más de aire y otro poco más de gasolina, aumentándose así el paso de mezcla al motor. Por el contrario, si el motor gira excesivamente deprisa una vez desacelerado a tope, se actuará sobre el tornillo en sentido contrario al anterior, o sea, enroscándolo en la tapa, con lo que obturará algo más las entradas de aire y de gasolina, disminuyéndose el paso de mezcla al motor.Una vez conseguida la velocidad de giro adecuada en marcha lenta, se aprieta la contratuerca que va sobre el tornillo de reglaje para impedir que éste cambie de posición.
Reglaje de la mezcla viene dada por la posición de la aguja con respecto al cilindro, de tal forma que a una misma posición del cilindro, si la aguja está más baja o más alta, disminuirá o aumentará la cantidad de gasolina en el mismo volumen de aire, con lo que varía la mezcla que entra al motor. Para conseguirlo, la aguja, lleva unas muescas en las que se aloja una grapilla que une la aguja al cilindro.No obstante, esta riqueza viene regulada de fábrica, no siendo frecuente el tener que variar dicha regulación.
La entrada de gasolina y la Cuba son prácticamente iguales que en el carburador de aguja, teniendo su misma misión . En el interior de la Cuba, y a la salida de ésta, va situado el calibre principal , que suele ser un tornillo con una perforación central calibrada, y que tiene por misión limitar la cantidad máxima de gasolina que pasa al motor. Detrás de este calibre se encuentra el pozo compensador, que es un ensanchamiento vertical , con una comunicación al exterior, y que tiene por misión almacenar una cierta cantidad de combustible para suministrársela al motor en los momentos de aceleración , y al mismo tiempo, dejar pasar aire para empobrecer la mezcla en la aceleración. El conducto de gasolina finaliza en el surtidor principal que está situado en un estrechamiento del conducto del aire denominado difusor, que tiene por misión aumentar la velocidad del aire a su paso por él y, aumentar la succión que se ejerce sobre el surtidor. Del conducto general de gasolina, parte una derivación provista de un calibre más pequeño que el principal y que termina en el surtidor de ralentí. Tiene por misión limitar la cantidad de gasolina durante la marcha lenta del motor. En comunicación con este conducto hay una toma de aire con un tornillo para regular la mezcla del ralentí. Al igual que en el de aguja, a la entrada de la toma de aire se sitúa un filtro para evitar la entrada de polvo e impurezas desde el exterior. En el conducto del aire, y antes del difusor, va colocado el stárter para enriquecer la mezcla en el momento del arranque. Detrás del difusor va situada la mariposa accionada por el mando del acelerador, y que tiene un tornillo para regular su apertura mínima en marcha lenta. El nivel de gasolina de la Cuba se mantiene constante por el mismo procedimiento que el explicado en el carburador de aguja.
Arranque para el arranque con motor frío se actúa el mando del stárter para estrangular el paso del aire. Se acelera 1igeramente, y se acciona el dispositivo de arranque. La fuerte succión creada sobre los surtidores principal y de ralentí al estar estrangulado el paso del aire, hace que pase al motor una mezcla enriquecida en gasolina, facilitando la puesta en marcha del motor.
Una vez iniciada la marcha del motor se abre la mariposa del stárter, con lo que la succión creada en el surtidor principal será menor al estar delante de la mariposa principal, dejando de dar una mezcla enriquecida.Como la mariposa de gases se encuentra casi cerrada la succión en el surtidor principal es ínfima; en el surtidor de ralentí en cambio hay una fuerte succión que provoca la salida de gasolina por el mismo; pero, dado que su calibre limita la cantidad de gasolina, se producirá una succión por la toma de aire saliendo, por lo tanto, una mezcla empobrecida que llevará la cantidad de gasolina necesaria solamente para mantener en marcha el motor. A medida que se acelera el motor y se va abriendo la mariposa, la corriente de aire que pasa por el difusor va siendo mayor, aumentando progresivamente la succión y consiguiente arrastre de gasolina en el surtidor principal.
Al accionar el mando del acelerador a tope, la mariposa permite la libre entrada de aire del exterior, creando una fuerte corriente en el difusor con la consiguiente gran succión y arrastre de gasolina. Cuando el motor ha conseguido el régimen máximo de revoluciones debido a la inercia adquirida, para mantenerlo no es necesaria una mezcla rica, consiguiéndose el empobrecimiento de ésta mediante el aire que pasa por el pozo compensador.
Reglaje del ralentí con el motor en marcha se actuará sobre el tornillo de tope de la mariposa hasta que el motor se mantenga en marcha sin pararse. A continuación se actúa sobre el tornillo de mezcla de ralentí enroscándolo o desenroscándolo poco a poco, hasta conseguir el punto en que el motor funcione con una marcha uniforme y de rapidez media. Si la velocidad conseguida es excesiva para el ralentí, se actúa sobre el tornillo de tope de la mariposa para reducirla.
combustible limpio al llenar el depósito, y filtros limpios. Filtro sucio: el motor se pone bien en marcha pero al poco tiempo empieza a fallar y se para. Esto es debido a que, al estar el filtro sucio, no pasa gasolina suficiente a la Cuba para abastecer al motor, y éste funciona mientras le dura la gasolina almacenada en la Cuba. Al pararse, vuelve a llenarse la Cuba poco a poco, y al volver a ponerlo en marcha se vuelve a vaciar.Para limpiar el filtro se desmonta, se baña en gasolina y se sopla con aire a presión.
Cuando el calibre principal se obstruye totalmente, el motor no arranca, y al inspeccionar la bujía sale totalmente seca. Si la obstrucción es parcial, el motor se pondrá en marcha, pero al acelerarlo se producen fallos con gran pérdida de potencia. Si la obstrucción es en el calibre de ralentí, el motor arrancará con dificultad y al dejarlo en marcha lenta se parará. Para limpiar los calibres se deben desmontar y soplar por su orificio en sentido contrario al del paso de la gasolina. Para su desmontaje se debe utilizar un destornillador que tenga una boca adecuada al tamaño de la ranura. En ningún caso se debe utilizar un alambre acerado para la limpieza del orificio del calibre, pues puede provocar un agrandamiento del mismo, aumentando el consumo de combustible del motor y provocando el mal funcionamiento.
limpieza a fondo de la Cuba siempre que se desmonte el carburador.
En ningún caso el nivel de la Cuba debe ser superior al del surtidor, pues la gasolina inundará el conducto de aire cuando e1 motor esté parado, y se derramará al exterior por el filtro de aire o inundará los cilindros.
limpieza y buen estado del filtro del aire.
CARBURADOR DE MEMBRANA dos partes fundamentales: la bomba y el carburador.
La bomba va provista de una membrana (3) que lleva una válvula de aspiración (3A) y otra de salida o impulsión (3B). La membrana de bomba se flexiona en ambos sentidos, merced a las presiones y depresiones que se alternan en el interior de lcárter, según baje o suba el pistón en el cilindro, y que llegan hasta la cámara superior de la membrana a través del conducto(8). Así, cuando el pistón sube, la membrana se encorva hacia arriba y la gasolina, procedente del depósito, entra por (1),se filtra en (27) y pasa a llenar la cámara de la bomba al encontrase abierta, por la propia depresión del cárter, la válvula de aspiración(3A). Con el descenso del pistón, la presión del cárter cambia de sentido, empujando la membrana hacia abajo, cerrando la válvula de aspiración(3A) y abriendo la de impulsión (3B), siendo la gasolina bombeada a través del conducto (17), que la lleva hasta la válvula de aguja (18).
El carburador, está formado por la Cuba (6), válvula de aguja (18), surtidor de ralentí (10), surtidor principal o de alta (15), difusor o venturi (14), mariposa de aceleración (11), estrangulador de aire (16), membrana principal que sustituye al clásico flotador de otros carburadores(25) y el conjunto resorte-palanca(20-21) que transmiten el movimiento de la membrana a la válvula de aguja (18). La cámara situada debajo de la membrana (25) se comunica con el exterior por el orificio (23). Este carburador dispone de dos calibres: el (9) para el ralentí y el (12) para plena carga, regulables mediante las agujas L (7) y H (19), respectivamente. La corriente de aire, que en el colector de admisión produce el motor, aspira el carburante a través de los surtidores (10) y (15). Tal como el combustible de la Cuba se va consumiendo, se eleva la membrana (25)accionando el conjunto resorte-palanca.(20-21) que deja de presionar a la válvula de aguja (18), descendiendo ésta con lo que el carburante procedente de la bomba pasa a llenar la Cuba. Al llenarse ésta, la membrana desciende y la aguja corta la entrada de combustible. Las depresiones del motor transmitidas por (8) a la membrana de bomba, no son suficientes para vencer la acción del resorte (20), no abriendo la válvula de aguja. Por consiguiente, cuando la Cuba está llena, la membrana (3) se mantiene estática. Tal como la Cuba se va llenando de combustible, la membrana (25) va descendiendo y el resorte (20) actúa sobre la palanca (21), que va sujeta centro de la membrana, obligando a subir la aguja hasta cerrar la entrada del carburante en la Cuba. Actualmente, los carburadores de membrana presentan forma prismática (fig. 181), aunque su funcionamiento no difiere del explicado la bomba que en la fig.180 se encuentra en la parte inferior del carburador, en la 181 se ubica en la parte superior de éste. Éste último, va provisto de un dispositivo de «inyección» para el arranque, mediante una tobera inyectora (13. Este dispositivo inyecta el difusor una cantidad exactamente dosificada de combustible durante el arranque. FUNCIONAMIENTO al arrancar se gira la palanca de mando del sistema válvula de aguja cónica,que abre el conducto adicional de la tobera de inyección (13) situada en el difusor. En esta posición parte de la gasolina procedente de la bomba del carburador sale por la tobera a enriquecer la mezcla de arranque.
REGLAJE delicado, con el motor caliente, Para regular el ralentí se aprieta, sin forzar, la aguja L hasta que haga tope. A continuación se desenrosca entre 1/2 y 3/4 de vuelta y ponemos el motor en marcha. Si el motor tiende a ahogarse, habrá que cerrarla ligeramente. Para ajustar la correcta velocidad de ralentí se actúa sobre el tomillo A, que determina la posición de la mariposa de aceleración. En cualquier caso, la velocidad de ralentí debe ser lo suficientemente baja para que, sin llegar el motor a pararse, no gire la cadena (motosierra) o el disco de corte (desbrozadora). Para ajustar el tomillo de plena carga o alta (H), se aprieta, igualmente, a fondo sin llegar a forzarlo, aflojándolo después una vuelta completa. A continuación se pone el motor en marcha y observamos el funcionamiento. Si al acelerar el motor tiende a embalarse y el funcionamiento no es regular, síntomas de una mezcla pobre, habrá que abrirlo algo más. En el caso de que emita mucho humo y no alcance las revoluciones suficientes, habría que cerrarlo ligeramente.
En la mayoría de los motores de dos tiempos y en muchos de cuatro tiempos de un solo cilindro, dada su simplicidad y su reducido volumen. También en motores de poca potencia, ya que los motores grandes presentan dificultades en su arranque manual, y es necesario recurrir a un motor eléctrico auxiliar y a una batería para efectuar dicho arranque. El fundamento es muy parecido al de encendido por batería, la única diferencia es que la corriente del primario aquí procede de la inducción producida por el giro de un imán.
La bujía, el condensador y el ruptor son iguales a los de encendido por baterí. La placa soporte del ruptor va colocada sobre la carcasa del motor, y de forma tal que la leva, pueda actuar sobre el mecanismo propiamente ruptor.- En uno de los extremos del cigüeñal del motor va montado un volante que lleva incorporado un imán con sus polos Norte y Sur. El eje del cigüeñal va roscado para la sujeción del volante mediante una tuerca, y lleva también una chaveta para que la posición del volante con respecto al cigüeñal sea siempre la misma.- Sobre el eje del volante va montada una leva que acciona los contactos del ruptor. Tapada por el volante y sujeta a una placa montada sobre la carcasa del motor, va una bobina con dos arrllamientos sobre un núcleo de hierro dulce, denominados «primario» y «secundario». El primario es de hilo conductor esmaltado grueso y tiene pocas vueltas, estando su principio conectado a masa, y su final al martillo de ruptor a través del muelle de éste. El secundario es de hilo esmaltado de muy poca sección y con muchas vueltas, estando su principio conectado a masa, y su final al cable de corriente de la bujía.
Al girar el volante, arrastrado por el cigüeñal, llega un momento en que el núcleo de la bobina corta las líneas de fuerza que van del polo norte al polo sur del imán. Al ir girando los polos, el campo magnético que atraviesa al núcleo va variando, lo que origina una corriente inducida en el arrollamiento primario. Dicha corriente circula por sus espiras cerrando circuito a masa a través del ruptor, cuyos contactos, en este momento, están cerrados. Cuando la leva abre los contactos del ruptor se interrumpe la corriente del primario, absorbiendo el condensador la corriente de disruptura, originándose una corriente inducida de alto voltaje en el secundario, que hace saltar la chispa en la bujía para cerrar circuito con masa. Durante este tiempo el pistón ha ido ascendiendo efectuando la compresión de la mezcla, sin haber llegado todavía al PMS, debido al avance del encendido. Una vez pasada la leva, los contactos del ruptor vuelven a cerrarse quedando el arrollamiento primario unido a masa. También han girado los polos del imán disminuyendo el flujo magnético que atraviesa el núcleo de la bobina, y dejando de producir la corriente inducida en el primario. El ciclo se repite para cada vuelta del cigüeñal. En el caso de un motor de cuatro tiempos, cuyo ciclo completo se verifica en dos vueltas completas del cigüeñal, durante éste saltan dos chispas, una cuando el pistón está al final de la compresión que se aprovecha al hacer explotar la mezcla, y otra, cuando el pistón está al final del escape que se desaprovecha totalmente. Cuando se quiere detener el motor se oprime el interruptor de parada, con lo que se anula el trabajo del ruptor al conectar el arrollamiento primario directamente a masa. Al no cortarse la circulación de la corriente en este arrollamiento primario, tampoco se crea la de alto voltaje en el secundario y no salta la chispa en la bujía, con lo que el motor se para.
REGLAJES son la distancia entre los contactos del ruptor y la distancia entre los electrodos de la bujía. ENCENDIDO ELECTRÓNICO.-Ventajas: se suprime el ruptor, que es pto de frecuentes averías. El salto de chispa es más preciso y la chispa de mejor calidad, lo que facilita el arranque de los motores y mejora rendimiento. Permite alimentar motores más revolucionados, ya que al no llevar ruptor, no se presenta el problema de rebote de los contactos de éste, a altas revoluciones. La puesta a punto permanece invariable a lo largo de la vida del motor ya que no hay contactos.