DESCRIPCIÓN DE LOS ÓRGANOS MAS IMPORTANTES QUE INTEGRAN UN MOTOR DIESEL Y MATERIAL DE QUE ESTÁN CONSTRUIDOS.
Las diferentes partes que constituyen el conjunto motor, presentan una estructura perfectamente diferenciable que permite realizar su clasificación en tres grandes grupos.
El primer grupo está constituido por la estructura estática de sostén, al cual pertenecen: la cimentación o fundación, la bancada, el bastidor, los cilindros, etc.
El segundo grupo comprende todos aquellos órganos móviles que dan lugar al desarrollo del cielo de trabajo, tales como: el embolo, las válvulas, los órganos de alimentación y distribución, el movimiento de manivela de transformación del movimiento alternativo en circular, etc.
Y por último, al tercer grupo corresponden los accesorios indispensables para el funcionamiento del motor, como son las bombas de refrigeración, de lubricación, de barrido, etc.
Base de sustentación o fundación. Es el elemento sobre el cual se realiza la afirmación de la bancada del motor. En las instalaciones marinas la base de sustentación está constituida por los polines del barco, los cuales deben de afirmarse convenientemente al mayor número de consolidaciones del buque.
Bancada. Dase este nombre a una pieza, única y sólida, construida con robustos tabiques transversales que constituyen, coma se aprecia en las figuras 1, 2 y 3, la base de asentamiento de los cojinetes para el cigüeñal.
La bancada a través del movimiento de manivela de transformación, soporta todos los esfuerzos desarrollados en los diferentes cilindros, los fuertes momentos de torsión provocados por el par motor y las fuerzas de tracción de la hélice.
Normalmente, toda la estructura de la bancada se construye de fundición de hierro o acero. La parte inferior o fondo de la bancada, herméticamente cerrada con la estructura resistente, se utiliza coma recipiente colector de aceite de engrase. La parte superior está perfectamente maquinada en aquellos sitios donde espera anclarse los bastidores o columnas.
Bastidor. El bastidor descansa sobre la bancada y soporta a su vez los cilindros motrices (Fig. 4). El espacio sobre la bancada, en el que se mueven los trenes alternativos, recibe el nombre de carter.
Generalmente estos bastidores tienen la forma de una gran «A» (fig. 5a y b) que van sujetas por pernos a la bancada. Entre dichas columnas en «A» van sujetas las guías de las crucetas. Tanto estas como las barra guías, son de hierro fundido de grano fino alisado para el buen deslizamiento del patín de la cruceta.
En los motores de pequeñas potencias, el conjunto del bastidor se construye de una sola pieza al objeto de eliminar las deformaciones propias de los servicios duros, y obtener una mejor facilidad de construcción. En algunos casos el bastidor forma parte de la bancada o bien del bloque de cilindros, en cuyo caso el bastidor contiene los alojamientos que van a ocupar los cilindros, dejando entre estos y el bastidor la camisa de agua de refrigeración (fig. 6).
Actualmente los motores Diesel se construyen con cárter cerrado, estanco a las salpicaduras de aceite. Las paredes laterales están pro vistas de grandes aberturas con sus correspondientes tapas que facilitan el acceso al mecanismo de accionamiento y a los cojinetes.
Cilindro y camisa. El cilindro es el órgano fijo del motor en cuyo interior se producen las combustiones que han de originar el movimiento alternativo del embolo, estando por ello sometido a un intenso rozamiento, motivo por el cual el cilindro debe de estar perfectamente alisado.
Figura 8 se representación esquemática del cilindro un motor diesel de cuatro tiempos
C = Cilindro
En la figura 8, se representa esquemáticamente el cilindro de un motor Diesel de cuatro tiempos con su correspondiente camisa. El espacio que queda entre ambos constituye la cámara de refrigeración.
En la figura 9, representamos un embolo con su biela de transmisión de movimiento, apreciándose en alas ranuras para el alojamiento de los aros destinados a interceptar la fuga del aire durante la compresión y la de los gases durante la combustión y expansión, el ultimo aro h, de forma apropiada, actúa como rascador de aceite, y el aro c de la parte baja controla el aceite para no dejarlo pasar al cárter.
El pie de biela d se articula al embolo a través del bulón correspondiente,e representa la cabeza de biela, fel eje de la muñequilla del cigüeñal y g el conducto de aceite de lubricación.
En la figura 10, se representan tres formas especiales embolo, constituyendo su oquedad todo el volumen de combustión.
Fig. 11 Culata del motor Diesel English Electric, tipo RK/V.
Culata. Se llama también cabeza del cilindro, son de hierro fundido de aleación especial para obtener una buena resistencia al calor, provistas de resistentes refuerzos para evitar deformaciones. Cada cilindro está dotado de una culata propia, a fin de facilitar la posible extracción del embolo y la biela.
En los motores de cuatro tiempos, las culatas son más complicadas por ser mayor el número de válvulas que en ella se alojan.
En la figura 12, se representa una sección de la culata en la que pueden apreciarse las válvulas de aspiración y escape, así como la oquedad para las galerías de refrigeración.
Figura 13 Culata con culatin de un motor Sulzer de dos tiempos.
Figura 14 Tren alternativo de dos tiempos Sulzer RD
Las diferentes partes que constituyen el conjunto motor, presentan una estructura perfectamente diferenciable que permite realizar su clasificación en tres grandes grupos.
El primer grupo está constituido por la estructura estática de sostén, al cual pertenecen: la cimentación o fundación, la bancada, el bastidor, los cilindros, etc.
El segundo grupo comprende todos aquellos órganos móviles que dan lugar al desarrollo del cielo de trabajo, tales como: el embolo, las válvulas, los órganos de alimentación y distribución, el movimiento de manivela de transformación del movimiento alternativo en circular, etc.
Y por último, al tercer grupo corresponden los accesorios indispensables para el funcionamiento del motor, como son las bombas de refrigeración, de lubricación, de barrido, etc.
Base de sustentación o fundación. Es el elemento sobre el cual se realiza la afirmación de la bancada del motor. En las instalaciones marinas la base de sustentación está constituida por los polines del barco, los cuales deben de afirmarse convenientemente al mayor número de consolidaciones del buque.
Figura 1 Bancada de un motor Diesel Burmeister-Wain
Figura 2 Bancada de un motor Diesel Burmeister-Wain
Figura 3 Bancada de un motor Diesel Burmeister-Wain
Bancada. Dase este nombre a una pieza, única y sólida, construida con robustos tabiques transversales que constituyen, coma se aprecia en las figuras 1, 2 y 3, la base de asentamiento de los cojinetes para el cigüeñal.
La bancada a través del movimiento de manivela de transformación, soporta todos los esfuerzos desarrollados en los diferentes cilindros, los fuertes momentos de torsión provocados por el par motor y las fuerzas de tracción de la hélice.
Normalmente, toda la estructura de la bancada se construye de fundición de hierro o acero. La parte inferior o fondo de la bancada, herméticamente cerrada con la estructura resistente, se utiliza coma recipiente colector de aceite de engrase. La parte superior está perfectamente maquinada en aquellos sitios donde espera anclarse los bastidores o columnas.
Bastidor. El bastidor descansa sobre la bancada y soporta a su vez los cilindros motrices (Fig. 4). El espacio sobre la bancada, en el que se mueven los trenes alternativos, recibe el nombre de carter.
Figura 4 Bastidor del motor Diesel de cuatro tiempos
En los motores de elevadas potencias, los bastidores se disponen entre cada dos cilindros convenientemente unidos entre sí, formando un conjunto perfectamente salido.
Generalmente estos bastidores tienen la forma de una gran «A» (fig. 5a y b) que van sujetas por pernos a la bancada. Entre dichas columnas en «A» van sujetas las guías de las crucetas. Tanto estas como las barra guías, son de hierro fundido de grano fino alisado para el buen deslizamiento del patín de la cruceta.
Figura 5a Columna de un motor diesel
Figura 5 b Vista de las columnas que constituyen un bastidor unidas rígidamente
Figura 6 Bastidor
En los motores de pequeñas potencias, el conjunto del bastidor se construye de una sola pieza al objeto de eliminar las deformaciones propias de los servicios duros, y obtener una mejor facilidad de construcción. En algunos casos el bastidor forma parte de la bancada o bien del bloque de cilindros, en cuyo caso el bastidor contiene los alojamientos que van a ocupar los cilindros, dejando entre estos y el bastidor la camisa de agua de refrigeración (fig. 6).
Actualmente los motores Diesel se construyen con cárter cerrado, estanco a las salpicaduras de aceite. Las paredes laterales están pro vistas de grandes aberturas con sus correspondientes tapas que facilitan el acceso al mecanismo de accionamiento y a los cojinetes.
Las tapas de acceso al cárter están pro vistas de válvulas de seguridad que se abren automáticamente cuando se produce cualquier elevación anormal de la presión en el interior del cárter, a consecuencia del carácter explosivo de la combustión del aceite.
El cilindro es, en general, de fundición de grano fino con aleaciones de cromo u otras composiciones patentadas.
Generalmente, en los motores de medianas y grandes potencias, los cilindros se construyen individuales, empernados robustamente formando un bloque rígido, quedando sujetos por un reborde del bastidor.
Figura 7 Cilindro con sus galerías de barrido y escape del motor Diesel Sulzer.
Figura 8 se representación esquemática del cilindro un motor diesel de cuatro tiempos
C = Cilindro
T = Camisa del cilindro
G = Galería de refrigeración
J = Espacio para la junta del asiento de la culata.
D = Diámetro de la camisa
En la figura 8, se representa esquemáticamente el cilindro de un motor Diesel de cuatro tiempos con su correspondiente camisa. El espacio que queda entre ambos constituye la cámara de refrigeración.
El empleo de la camisa en los motores de combustión interna, constituye un medio fácil y económico de sustituir la superficie gastada del cilindro sin necesidad de tener que recurrir a la renovación del mismo.
Embolo. Es el órgano móvil del cilindro que recibe el empuje de los gases durante el periodo de combustión y expansión. Se construyen, por 1o general, de hierro fundido especial que reúne las propiedades que se exigen para resistir el calor y el desgaste.
El embolo toma formas muy diversas con objeto de transmitir eficazmente el calor y evitar dilataciones peligrosas, pero siempre de manera que la cámara de combustión que forma, asegure una perfecta combustión.
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| Figura 9 |
En la figura 9, representamos un embolo con su biela de transmisión de movimiento, apreciándose en alas ranuras para el alojamiento de los aros destinados a interceptar la fuga del aire durante la compresión y la de los gases durante la combustión y expansión, el ultimo aro h, de forma apropiada, actúa como rascador de aceite, y el aro c de la parte baja controla el aceite para no dejarlo pasar al cárter.
El pie de biela d se articula al embolo a través del bulón correspondiente,e representa la cabeza de biela, fel eje de la muñequilla del cigüeñal y g el conducto de aceite de lubricación.
En los motores rápidos interesa una activa agitación del aire para producir una compenetración intima de los elementos combustible y aire, a fin de originar una pronta y total combustión del combustible inyectado. Para ello, se recurre a variadas formas de la cabeza del embolo y de la cámara de combustión.
Los aros, alejados cada uno de ellos en una ranura circular alrededor del embolo, desempeñan un importante papel. Aros de embolo rotos, desgastados o agarrotados pueden ocasionar fugas de gases entre el embolo y la camisa, lo que significa una reducción de la cantidad de aire para la combustión y de las presiones de compresión máxima, así como un incremento de las temperaturas de combustión y de expansión, con un calentamiento anormal de los émbolos, lo que aumenta el riesgo de agarrotamiento de los mismos.
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| Figura 10 |
Los aros se construyen de hierro fundido común; despliegan estando libres un diámetro mayor que en el cilindro, de forma que cuando están en funciones operen una fuerte y uniforme presión contra las paredes del cilindro.
El aro se desliza a lo largo de la pared del cilindro y sus extremidades no han de llegar nunca a tocarse, porque se podría acuñar y ocasionaría una ruptura inmediata.
Para asegurar la estanqueidad, el aro debe tener:
a) Un contacto riguroso en toda su superficie exterior con el cilindro.
b) Un apoyo perfecto sobre el embolo.
Fig. 11 Culata del motor Diesel English Electric, tipo RK/V.
Mostrando el conjunto de las válvulas y sus mecanismos.
Culata. Se llama también cabeza del cilindro, son de hierro fundido de aleación especial para obtener una buena resistencia al calor, provistas de resistentes refuerzos para evitar deformaciones. Cada cilindro está dotado de una culata propia, a fin de facilitar la posible extracción del embolo y la biela.
En la culata van alojadas las válvulas de aspiración, escape y arranque, así como la tobera de inyección de combustible, a las que se agrega una válvula de seguridad; debe ser por tanto la parte más refrigerada, por ser también la pieza que ha de soportar las altas temperaturas de compresión y combustión.
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| Figura 12 |
En la figura 12, se representa una sección de la culata en la que pueden apreciarse las válvulas de aspiración y escape, así como la oquedad para las galerías de refrigeración.
Figura 13 Culata con culatin de un motor Sulzer de dos tiempos.
Figura 14 Tren alternativo de dos tiempos Sulzer RD
