PROGRAMA ACADÉMICO DE MECATRONICA

6. MARCO TEÓRICO

6.1 MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA.

Un motor de combustión interna es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química de un combustible que arde dentro de una cámara de combustión. Su nombre se debe a que dicha combustión se produce dentro de la máquina en sí misma, a diferencia de, por ejemplo, la máquina de vapor.

6.2 TIPOS PRINCIPALES.

• El motor de explosión ciclo Otto, cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo inventó, Nikolaus August Otto, es el motor convencional de gasolina.

• El motor diesel, llamado así en honor del ingeniero alemán nacido en Francia Rudolf Diesel, funciona con un principio diferente y suele consumir gasóleo.

6.3 PRINCIPALES DEFINICIONES.

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Caballaje: Según la ilustración un caballo de fuerza es la energía necesaria para levantar 76 kg a la altura de 1 metro de distancia en 1 segundo.

Torque: Es la capacidad del motor para realizar un trabajo, independientemente del tiempo que se tarde en hacerlo.

Cilindrada: Se conoce como cilindrada a la suma de los volúmenes admitidos por los cilindros del motor. En su interior, el motor posee los cilindros y dentro de ellos, los pistones se desplazan en movimiento vertical. Cada pistón se desplaza desde un punto llamado punto muerto superior, hasta el punto más bajo ó punto muerto inferior.

Durante el desplazamiento puede observarse como se genera una figura geométrica ó cilindro. El volumen total de ese cilindro corresponde entonces al área de la circunferencia multiplicado por la carrera ó desplazamiento del pistón. Al sumar los volúmenes que desplazan cada uno de los pistones se obtiene la cilindrada del motor.

Para obtener la cilindrada de un motor es necesario aplicar esta sencilla formula:

Cilindrada total: (π x )/4 x h x numero de cilindros.

• d = diámetro del cilindro, también llamado calibre.

• h = carrera del pistón.

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Este concepto puede expresarse en centímetros cúbicos (cc) o en litros.

Los norteamericanos lo expresan en pulgadas cúbicas. O lo que es igual:

1 cc. = 1 ml.

Relacion de compresion:

Diagrama de un cilindro:

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7 METODOLOGÍA

7.1 RECOPILAR INFORMACIÓN DEL PROCESO Y SECUENCIA DE OPERACIONES DE LA LÍNEA DE BIELAS.

Se recaudó información de la línea de bielas, que fuera posible sacar de la planta ya que no es permitido sacar información confidencial del proceso, por políticas de la empresa.

7.2 BUSCAR SECUENCIA DE OPERACIONES.

Se investigó la secuencia de operaciones de la línea en la que se asigno, cuantas operaciones son de la línea, con cuantas maquinas cuenta cada operación, que hace cada máquina, la marca de la maquinaria, secuencia de operación de encendido de todas las maquinas, estándares de inspección de mantenimiento autónomo de cada máquina, que se debe revisar antes de un arranque, que maquinados le realiza a la biela y cuáles son sus fallas principales.

7.3 INVESTIGAR SECUENCIA DE MAQUINADOS DE LAS OPERACIONES.

Se investigó las secuencia de maquinado de cada máquina, que maquina en primer lugar y sucesivamente cada maquinado, las medidas que debe dejar cada maquinado en la biela con sus respectivas tolerancias, que se mide en las operaciones de medición, medidas criticas del proceso, el tiempo tacto de cada máquina cada cuanto sale una biela y cuanto tarda en llenarse toda la línea desde la carga del material en bruto hasta la descarga del material ya maquinado.

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7.4 INVESTIGAR EL FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA.

Se estuvo recordando todas las clases de motores de combustión interna de gasolina y diesel que se recibieron en la preparatoria, y se plasmo todo los principios de un motor de combustión interna, así como sus componentes principales, su funcionamiento dentro del motor, así también algunas definiciones que se deben conocer al principio para entender mejor, como funciona un motor.

7.5 FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA.

Se redactó el funcionamiento de un motor de combustión interna de cuatro tiempos que opera con el principio del “Ciclo Otto” ya que la empresa a eso se dedica a producir motores a gasolina. Se escribió los tiempos del motor: tiempo de admisión, tiempo de compresión, tiempo de fuerza o explosión y tiempo de escape, también describí algunas definiciones tales como: cilindrada, caballaje, torque, fuerza, etc. conocimiento básico que se debe de conocer para entender mejor el funcionamiento del motor.

7.6 PRINCIPIOS BÁSICOS.

En el manual se redactó los fundamentos de un motor, como surgió y como funciona, todo esto es esencial que conozcan los visitantes de la línea o nuevos operadores para que entiendan el por qué de las cosas.

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7.7 ¿QUÉ ES UNA BIELA?

Se investigó información más detallada y exclusiva de una biela, para conocer que es, para que sirve, como trabaja, de que material está elaborada,

con qué proceso metalúrgico esta trabajada, porque la forma que tiene y datos técnicos especiales de una biela.

7.8 FUNCIONAMIENTO DE UNA BIELA EN UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA.

Ya que se explicó que es una biela y el funcionamiento de un motor de combustión interna, ahora si se redactará más minuciosa o detalladamente qué función realiza una biela en un motor, cuáles pueden ser sus principales fallas, reparaciones e instalación de la biela al cigüeñal y pistón.

7.9 CREAR UN FORMATO PARA EL MANUAL DE CAPACITACIÓN.

Se tomó uno de los formatos que utiliza la empresa para redacción de documentos de carácter informativos para la realización de dicho manual ya que todo en la empresa debe llevar un estándar adecuando dependiendo de lo que se va redactar, todo lleva un formato que llenar y documentar antes de hacerlo valer como un documento oficial de la línea de bielas.

7.10 INVESTIGAR ALGÚN FORMATO SIMILAR.

No se encontró algún formato en específico para un manual de introducción a las líneas de operación, pero se tomó otro estándar de un formato de carácter informativo.

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7.11 MODIFICAR O INVENTAR TODO EL FORMATO.

Se acopló el formato ya existente, para el manual de introducción para que tenga el formato estandarizado de la compañía.

7.12 REDACTAR LA INFORMACIÓN OBTENIDA

Se plasmó toda la información investigada sobre los motores de combustión interna y en específico de la línea de bielas, con un formato estandarizado de Volkswagen.

7.13 REDACTAR MANUAL.

Se comenzó por ordenar las ideas, lo que es primero, conocimiento básico que deben saber antes de introducirse más a fondo con definiciones técnicas y difíciles de comprender, después de que se redactó una breve introducción de motores de combustión interna, se comenzó con la información de la línea, secuencia de operaciones, maquinados y medidas que dejan los maquinados en las bielas, por último se redactó una pequeña conclusión sobre la redacción del manual.

7.14 DARLE COHERENCIA Y FÁCIL ENTENDIMIENTO AL TEXTO ESCRITA

Se complicó un poco redactar el manual ya que había mucha información técnica que tenía que ser acomodada y bien redactada para que sea comprendida por los visitantes y nuevos integrantes de la línea, darles una secuencia para que cada información que este plasmada en el manual sea bien captada por cualquiera que lo lea.

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8 DESARROLLO

8.1 CICLOS TERMODINÁMICOS

Los motores térmicos transforman un flujo de calor en trabajo mediante una serie de procesos termodinámicos que realizan de forma continua sobre un motor y que en conjunto estos procesos forman un ciclo termodinámico.

Difícilmente se podrá optimizar un motor basándose en ciclos de referencia, pero sí permiten comprender las tendencias fundamentales para el diseño de motores.

8.2 FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA.

Admisión: A partir de su punto muerto superior, el pistón inicia su carrera descendente. Al mismo tiempo la válvula de admisión se abre y permite la entrada de la mezcla aire-combustible que llenará la cavidad del cilindro. El tiempo de admisión termina cuando este llega a su punto muerto inferior (PMI).

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Compresión: Al continuar girando el cigüeñal, el pistón inicia su carrera ascendente; la válvula de admisión se cierra y la mezcla de aire-combustible queda confinada en el interior del cilindro donde es comprimida violentamente.

Las partículas de combustible se encuentran rodeadas por partículas de oxígeno y en ese momento (PMS) tiene lugar la chispa entre los electrodos de la bujía de encendido.

Fuerza o Explosión: La mezcla aire-combustible se enciende por la chispa. Las válvulas estén cerradas y los gases impulsan el pistón en su carrera descendente, la biela comunica esta fuerza al cigüeñal haciéndolo girar.

Esta carrera del ciclo Otto es la única que produce energía

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