domingo, 20 de noviembre de 2011
domingo, 13 de noviembre de 2011
Cosechadoras y sistemas de trilla
La cosechadora, también conocida como segadora-trilladora, es una máquina agrícola desarrollada para la recolección (cortar las cosechas) y el trillado (remover los granos de sus envolturas) en una única operación. En general, las cosechadoras son utilizadas para cosechar granos como el trigo, el maíz, las semillas de soya, las colzas, y el arroz. Algunas cosechadoras especializadas tienen la capacidad de embalar la paja que ha sido puesta a un lado después del trillado, mientras que otras son capaces de recolectar el algodón. Estas inmensas y autopropulsadas máquinas son extremadamente complicadas, compuestas por más de 17,000 partes. El costo varía entre 150,000 hasta 500,000 dólares debido a su enorme capacidad para cosechar.
Mientras que las cosechadoras tradicionales dependen en poleas y correas, las modernas versiones incluyen controles electrónicos y energía hidráulica. Existen dos frecuentes tipos de cosechadoras: convencionales y axiales. A pesar de las diferencias, ambos tipos utilizan un cilindro rotatorio a través del cual se pasa la cosecha; el material de cosecha después es restregado en una superficie de forma cóncava. Las cosechadoras incluyen grandes principales ruedas de manejo al frente, un motor y ruedas mas pequeñas para voltear en la parte posterior. Estas máquinas están compuestas de varias partes, incluyendo un header, un feeder house, un trillador, y un straw walker o un rotor.
Cosechadoras axiales
Las cosechadoras rotatorias normalmente poseen un cilindro más grande, montado a lo largo de la dirección que la cosechadora se dirige, en vez de perpendicular. El cultivo es puesto dentro del cilindro de manera que este se revuelve dentro del cilindro, o del rotor, y la cóncava hasta que el trigo esta completamente trillado y separado. Este tipo de cosecha es más gentil con los granos que los métodos convencionales, por lo que se conseguía un producto de mejor calidad.
El trillador
El trillador de una cosechadora puede ser de dos tipos: un rotor o un cilindro. Ambos tipos de trilladores rotan rápidamente dentro de una serie de rejillas cóncavas y metálicas debajo de ellos, conocidas como cóncavas. El material que pasa a través de las cóncavas es movido y reducido a un área pequeña; las semillas son capaces de pasar a través de la rejilla, en el preciso momento en que son recolectadas en un recuperador de grano. Las cosechadoras que incluyen un cilindro trillador cosechan girando a cientos de rpm e impactando a las plantas. Los cilindros en un trillador son compuestos por un dentado puntiagudo o barras estriadas, con el fin de trillar de una forma más agresiva. El segundo tipo, siendo mas frecuente en las cosechadoras, se extiende a lo largo de todo el ancho del cilindro. En cosechadoras rotatorias, el trillado es realizado cuando el cultivo es frotado contra el rotor, donde una barra estriada es montada con un patrón espira.
Mientras que las cosechadoras tradicionales dependen en poleas y correas, las modernas versiones incluyen controles electrónicos y energía hidráulica. Existen dos frecuentes tipos de cosechadoras: convencionales y axiales. A pesar de las diferencias, ambos tipos utilizan un cilindro rotatorio a través del cual se pasa la cosecha; el material de cosecha después es restregado en una superficie de forma cóncava. Las cosechadoras incluyen grandes principales ruedas de manejo al frente, un motor y ruedas mas pequeñas para voltear en la parte posterior. Estas máquinas están compuestas de varias partes, incluyendo un header, un feeder house, un trillador, y un straw walker o un rotor.
Cosechadoras convencionales
Las cosechadoras convencionales incluyen un cilindro montado de forma cruzada o perpendicular a la dirección en que la cosechadora esta dirigiéndose. El cultivo a ser cosechado es después puesto dentro del cilindro de manera que tiene una oportunidad, o aproximadamente un tercio de la rotación del cilindro, para ser trillado. Después de esto, straw walkers y sieves separan la paja de los granos.
clic aquí para ver el funcionamiento del sistema convencional
Las cosechadoras convencionales incluyen un cilindro montado de forma cruzada o perpendicular a la dirección en que la cosechadora esta dirigiéndose. El cultivo a ser cosechado es después puesto dentro del cilindro de manera que tiene una oportunidad, o aproximadamente un tercio de la rotación del cilindro, para ser trillado. Después de esto, straw walkers y sieves separan la paja de los granos.
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Las cosechadoras rotatorias normalmente poseen un cilindro más grande, montado a lo largo de la dirección que la cosechadora se dirige, en vez de perpendicular. El cultivo es puesto dentro del cilindro de manera que este se revuelve dentro del cilindro, o del rotor, y la cóncava hasta que el trigo esta completamente trillado y separado. Este tipo de cosecha es más gentil con los granos que los métodos convencionales, por lo que se conseguía un producto de mejor calidad.
El trillador de una cosechadora puede ser de dos tipos: un rotor o un cilindro. Ambos tipos de trilladores rotan rápidamente dentro de una serie de rejillas cóncavas y metálicas debajo de ellos, conocidas como cóncavas. El material que pasa a través de las cóncavas es movido y reducido a un área pequeña; las semillas son capaces de pasar a través de la rejilla, en el preciso momento en que son recolectadas en un recuperador de grano. Las cosechadoras que incluyen un cilindro trillador cosechan girando a cientos de rpm e impactando a las plantas. Los cilindros en un trillador son compuestos por un dentado puntiagudo o barras estriadas, con el fin de trillar de una forma más agresiva. El segundo tipo, siendo mas frecuente en las cosechadoras, se extiende a lo largo de todo el ancho del cilindro. En cosechadoras rotatorias, el trillado es realizado cuando el cultivo es frotado contra el rotor, donde una barra estriada es montada con un patrón espira.
El proceso de separación
En cosechadoras convencionales, el material trillado que no cae dentro del recuperador de grano se traslada hacia un sacudidor para más separación. Las semillas que son removidas del material restante caen a través de un sacudidor hacia un transportador donde después son transferidas hacia la parte frontal de la cosechadora y agregadas al resto de los granos del proceso anterior. El sacudidor eyecta el material restante por la parte posterior de la cosechadora.
En cosechadoras axiales, el rotor, girando rápidamente, separa los granos restantes de los tallos y las hojas. Bastantes granos son conducidos a través de entradas de la parte trasera del rotor. Tallos, hojas, y otros materiales son propulsados hacia atrás hasta que son despejados del rotor y expulsados desde la parte posterior de la cosechadora.
En cosechadoras convencionales, el material trillado que no cae dentro del recuperador de grano se traslada hacia un sacudidor para más separación. Las semillas que son removidas del material restante caen a través de un sacudidor hacia un transportador donde después son transferidas hacia la parte frontal de la cosechadora y agregadas al resto de los granos del proceso anterior. El sacudidor eyecta el material restante por la parte posterior de la cosechadora.
En cosechadoras axiales, el rotor, girando rápidamente, separa los granos restantes de los tallos y las hojas. Bastantes granos son conducidos a través de entradas de la parte trasera del rotor. Tallos, hojas, y otros materiales son propulsados hacia atrás hasta que son despejados del rotor y expulsados desde la parte posterior de la cosechadora.
Herramientas de labranza
Arado
Es un equipo agrícola diseñado para abrir surcos en la tierra; está compuesto por una cuchilla, reja, vertedera, talón, cama, timón y mancera, las cuales sirven para cortar y nivelar la tierra, sostener las piezas del arado, fijar el tiro y servir de empuñadura. Existen diversos tipos de arados, pero los más conocidos son:
· arado de vertedera, formado por la reja, cuchillas y la vertedera
· arado de discos: formado por discos cóncavos para abrir surcos profundos
· arado superficial, para remover la capa superior del suelo
· arado de subsuelo, para remover la tierra a profundidad.
Arado de vertedera o de rejas
El arado de vertedera es uno de los implementos más antiguos para la preparación de los suelos agrícolas. Representa el equipo básico en la labranza.
El arado ha evolucionado gracias a mejores diseños, pero su construcción básica no ha sido cambiada. Su parte operativa sigue siendo el llamado cuerpo del arado; el que consiste de una reja, una vertedera y un talón. Con este cuerpo el arado corta, levanta, voltea y desmenuza el prisma de tierra.
Cincel
El arado ha evolucionado gracias a mejores diseños, pero su construcción básica no ha sido cambiada. Su parte operativa sigue siendo el llamado cuerpo del arado; el que consiste de una reja, una vertedera y un talón. Con este cuerpo el arado corta, levanta, voltea y desmenuza el prisma de tierra.
Cincel
El arado cincel es una herramienta de las llamadas de labranza vertical. Consta de una determinada cantidad de arcos de acero (aproximadamente uno cada 11 HP del tractor que lo remolca), separados generalmente a 35 cm uno de otro, y en sus extremos inferiores se les coloca una púa de acero endurecido. Este implemento se pasa por el campo a una profundidad de entre 18 y 25 cm, a una velocidad relativamente alta (más de 8 km/h), para que la vibración de los arcos ayude a descompactar el suelo sin invertir la superficie.
Arado de discos
Los arados de discos pueden ser: de arrastre, semisuspendidos, suspendidos.
De arrastre: los arados de discos de arrastre pueden ser de dos tipos: normales y mixtos.
De arrastre normal: como su nombre lo indica, estos arados van arrastrados por el tractor. Estos arados llevan tres ruedas: dos que van por el surco y una que va por el barbecho. Además, se añaden pesos a las ruedas cuando se ara en terrenos duros para aumentar la estabilidad del arado.
De arrastre mixto: este tipo de arado es una combinación de un arado normal de discos y una grada de discos. Estos arados llevan el mismo bastidor, disposición de ruedas y mecanismos de regulación que los arados normales, pero se distinguen de éstos porque todos los discos van montados sobre un único eje y giran al unísono, como sucede en las gradas de discos.
Semisuspendidos: la parte delantera de éste va conectada y montada sobre el tractor, haciendo innecesarias las ruedas de barbecho y la delantera del surco. La rueda trasera se controla con por el mecanismo de dirección del tractor. Son muy compactos y de manejo sencillo por lo que puede tomar con facilidad las curvas y alcanzar cualquier rincón. Se levantan moviendo una palanca que está en la parte delantera del arado.
Suspendidos: se conectan al tractor con mecanismos de enganche de uno, dos o tres puntos. Se montan atrás y tiene una rueda trasera para absorber el esfuerzo lateral, algunos se montan atrás de las ruedas traseras.
Los arados de discos se clasifican según el número de discos y estos pueden ser desde 1 disco hasta 18 discos.
La cantidad de discos en el arado dependerá del ancho de la superficie que se quiere trabajar.
Componentes y funcionamiento básico del motor
Un motor es una máquina que transforma la energía química presente en los combustibles, en energía mecánica disponible en su eje de salida. En un diagrama de bloques de entradas y salidas, tendríamos como entrada: aire y combustible y el aporte de sistemas auxiliares necesarios para el funcionamiento como son los sistemas de lubricación, refrigeración y energía eléctrica; y en el interior del motor, sistema de distribución, mecanismos pistón-biela-manivela y como producto de salida final tendríamos la energía mecánica utilizable, además tendríamos como residuos o productos de la ineficiencia los gases de la combustión y calor cedido al medio.
Los motores se utilizan para realizar un trabajo mecánico, su utilización es muy variada y el rango de aplicaciones es muy amplio, se los puede ver accionando, bombas de superficie, generadores, vehículos, compresores, etc.
Consta de un sistema de suministro de combustible, un sistema de suministro de aire, un dispositivo para realizar la mezcla, cámaras de combustión, un sistema que transforma la energía calorífica en movimiento alternativo y este a su vez mediante un mecanismo biela-manivela se transforma en un movimiento de rotación. En los motores es muy importante la llamada relación de compresión que es el número de veces que el volumen de la cámara formada por el pistón cuando está en su punto muerto superior (P.M.S.), las paredes del cilindro y la tapa de cilindros, cabe en el volumen de la cámara que se produce con las paredes del cilindro, la tapa de cilindros y el pistón cuando está en el punto muerto inferior (P.M.I.). Según el tipo de combustible utilizado en el motor es la relación de compresión que necesita para su funcionamiento.
Consta también de sistemas auxiliares como el de lubricación, el de refrigeración, el de regulación de la velocidad y un sistema de evacuación de los productos de la combustión.
Los motores se utilizan para realizar un trabajo mecánico, su utilización es muy variada y el rango de aplicaciones es muy amplio, se los puede ver accionando, bombas de superficie, generadores, vehículos, compresores, etc.
Consta de un sistema de suministro de combustible, un sistema de suministro de aire, un dispositivo para realizar la mezcla, cámaras de combustión, un sistema que transforma la energía calorífica en movimiento alternativo y este a su vez mediante un mecanismo biela-manivela se transforma en un movimiento de rotación. En los motores es muy importante la llamada relación de compresión que es el número de veces que el volumen de la cámara formada por el pistón cuando está en su punto muerto superior (P.M.S.), las paredes del cilindro y la tapa de cilindros, cabe en el volumen de la cámara que se produce con las paredes del cilindro, la tapa de cilindros y el pistón cuando está en el punto muerto inferior (P.M.I.). Según el tipo de combustible utilizado en el motor es la relación de compresión que necesita para su funcionamiento.
Consta también de sistemas auxiliares como el de lubricación, el de refrigeración, el de regulación de la velocidad y un sistema de evacuación de los productos de la combustión.
Sistema de refrigeración
Este sistema elimina el exceso de calor generado en el motor.
Es de suma importancia ya que si fallara puede poner en riesgo la integridad del motor.
Su función es la de extraer el calor generado en el motor para mantenerlo con una temperatura de funcionamiento constante, ya que el motor por debajo o por encima de la temperatura de funcionamiento, tendría fallas pudiendo hasta no funcionar por completo.
Consta de una bomba de circulación (hay sistemas que no la utilizan), un fluido refrigerante, por lo general agua o agua más producto químico para cambiar ciertas propiedades del agua pura, uno o más termostatos, un radiador o intercambiador de calor según el motor, un ventilador o u otro medio de circulación de aire y conductos rígidos y flexibles para efectuar las conexiones de los componentes.
En la mayoría de los sistemas de refrigeración, la bomba de circulación toma el refrigerante (fluido activo) del radiador, que repone su nivel del depósito auxiliar, y lo impulsa al interior del motor refrigerando todas aquellas partes más expuestas al calor, puede incluir refrigerar el múltiple de admisión, camisas, culatas o tapa de cilindro, radiador de aceite, etc., pasa a través de uno o varios termostatos y regresa al radiador donde se enfría al circular por tubos pequeños de gran superficie de disipación, el intercambio de calor generalmente se realiza con el aire circundante el cual es forzado a través del radiador utilizando un ventilador que generalmente es accionado por el mismo motor. Existen sistemas de refrigeración donde el fluido activo es el aire circundante, el cual es forzado por las partes del motor que se quieren refrigerar, cilindros, tapas de cilindros, radiador de aceite, etc,. Estos sistemas generalmente utilizan también un circuito auxiliar con otro fluido activo, por ejemplo el aceite del motor, el cual consta de otro radiador que intercambia calor con el aire exterior y refrigera sobre todo aquellas partes internas del motor donde es difícil o imposible que pueda alcanzar otro fluido refrigerante (agua o aire).
Para verificar que el sistema funciona bien, los motores disponen de uno o varios termómetros que indican en cada instante la temperatura del refrigerante en la parte del motor que se desea medir. La temperatura medida por los termómetros deben encontrarse en el rango de temperatura aceptado por el fabricante para las condiciones de funcionamiento del motor. Temperaturas anormales pueden indicar dos cosas: a)Hay una falla en el sistema de refrigeración, por ejemplo falta de fluido refrigerante o b)Hay una falla o defecto en una parte o en todo el motor.
Para que este sistema funcione es primordial controlar periódicamente el correcto nivel del fluido refrigerante; controlar que los termostatos abran a la temperatura indicada por el fabricante; que el radiador esté libre de incrustaciones que obturen los canales de circulación de fluido y del aire por el exterior; que el fluido refrigerante tenga la proporción correcta de anticongelante acorde al clima de la zona; que el accionamiento de la bomba de circulación esté en buen estado y esté funcionando correctamente.
Las fallas se detectan precozmente si observamos los indicadores de temperatura, estando atentos a incrementos inusuales de la misma; por eso es aconsejable instalar protecciones y/o alarmas que paren el motor por alta temperatura. Si hubiera indicadores de nivel de refrigerante sería otro parámetro para prevenir fallas del sistema.
Los cuidados pueden abarcar desde un buen mantenimiento, rellenar fluido refrigerante y limpieza externa del radiador hasta reparaciones con el reemplazo de componentes dañados como bomba de agua, termostatos, radiador, mangueras, conexiones, etc.
Las precauciones de seguridad se basan fundamentalmente en trabajar con el motor detenido y frío para evitar incidentes con objetos en movimiento y quemaduras. Para cuidar el medio ambiente debe disponerse adecuadamente el fluido refrigerante cuando se reemplaza evitando derrames.
Los fluidos refrigerantes actuales son a base de alcoholes especialmente los glicoles, que mezclados con agua en distintas proporciones protegen al sistema de refrigeración y al motor de daños por congelamiento cuando funciona en regiones con muy bajas temperaturas. Según la proporción de fluido anticongelante en el agua, variará el punto de congelamiento de la mezcla, debiéndose adecuar la misma a cada región de trabajo.
Es de suma importancia ya que si fallara puede poner en riesgo la integridad del motor.
Su función es la de extraer el calor generado en el motor para mantenerlo con una temperatura de funcionamiento constante, ya que el motor por debajo o por encima de la temperatura de funcionamiento, tendría fallas pudiendo hasta no funcionar por completo.
Consta de una bomba de circulación (hay sistemas que no la utilizan), un fluido refrigerante, por lo general agua o agua más producto químico para cambiar ciertas propiedades del agua pura, uno o más termostatos, un radiador o intercambiador de calor según el motor, un ventilador o u otro medio de circulación de aire y conductos rígidos y flexibles para efectuar las conexiones de los componentes.
En la mayoría de los sistemas de refrigeración, la bomba de circulación toma el refrigerante (fluido activo) del radiador, que repone su nivel del depósito auxiliar, y lo impulsa al interior del motor refrigerando todas aquellas partes más expuestas al calor, puede incluir refrigerar el múltiple de admisión, camisas, culatas o tapa de cilindro, radiador de aceite, etc., pasa a través de uno o varios termostatos y regresa al radiador donde se enfría al circular por tubos pequeños de gran superficie de disipación, el intercambio de calor generalmente se realiza con el aire circundante el cual es forzado a través del radiador utilizando un ventilador que generalmente es accionado por el mismo motor. Existen sistemas de refrigeración donde el fluido activo es el aire circundante, el cual es forzado por las partes del motor que se quieren refrigerar, cilindros, tapas de cilindros, radiador de aceite, etc,. Estos sistemas generalmente utilizan también un circuito auxiliar con otro fluido activo, por ejemplo el aceite del motor, el cual consta de otro radiador que intercambia calor con el aire exterior y refrigera sobre todo aquellas partes internas del motor donde es difícil o imposible que pueda alcanzar otro fluido refrigerante (agua o aire).
Para verificar que el sistema funciona bien, los motores disponen de uno o varios termómetros que indican en cada instante la temperatura del refrigerante en la parte del motor que se desea medir. La temperatura medida por los termómetros deben encontrarse en el rango de temperatura aceptado por el fabricante para las condiciones de funcionamiento del motor. Temperaturas anormales pueden indicar dos cosas: a)Hay una falla en el sistema de refrigeración, por ejemplo falta de fluido refrigerante o b)Hay una falla o defecto en una parte o en todo el motor.
Para que este sistema funcione es primordial controlar periódicamente el correcto nivel del fluido refrigerante; controlar que los termostatos abran a la temperatura indicada por el fabricante; que el radiador esté libre de incrustaciones que obturen los canales de circulación de fluido y del aire por el exterior; que el fluido refrigerante tenga la proporción correcta de anticongelante acorde al clima de la zona; que el accionamiento de la bomba de circulación esté en buen estado y esté funcionando correctamente.
Las fallas se detectan precozmente si observamos los indicadores de temperatura, estando atentos a incrementos inusuales de la misma; por eso es aconsejable instalar protecciones y/o alarmas que paren el motor por alta temperatura. Si hubiera indicadores de nivel de refrigerante sería otro parámetro para prevenir fallas del sistema.
Los cuidados pueden abarcar desde un buen mantenimiento, rellenar fluido refrigerante y limpieza externa del radiador hasta reparaciones con el reemplazo de componentes dañados como bomba de agua, termostatos, radiador, mangueras, conexiones, etc.
Las precauciones de seguridad se basan fundamentalmente en trabajar con el motor detenido y frío para evitar incidentes con objetos en movimiento y quemaduras. Para cuidar el medio ambiente debe disponerse adecuadamente el fluido refrigerante cuando se reemplaza evitando derrames.
Los fluidos refrigerantes actuales son a base de alcoholes especialmente los glicoles, que mezclados con agua en distintas proporciones protegen al sistema de refrigeración y al motor de daños por congelamiento cuando funciona en regiones con muy bajas temperaturas. Según la proporción de fluido anticongelante en el agua, variará el punto de congelamiento de la mezcla, debiéndose adecuar la misma a cada región de trabajo.
Sistema de escape
Este sistema conduce gases del motor al exterior. Es importante porque ayuda a la expulsión de los gases del motor, a mejorar la combustión y la potencia final obtenida.
La función de los motores de combustión interna es la de ayudar a los gases producidos en la combustión a escapar del motor hacia el exterior mejorar la combustión y reducir en algunos casos las emisiones de gases nocivos.
Consta de un múltiple de escape, conductos, catalizador, silenciador y en algunas instalaciones, de censores auxiliares.
El principio de operación se basa en las leyes de conducción de gases por cañerías y por el estudio de las ondas generadas por el flujo alternativo. Los gases producto de la combustión, son expulsados por el pistón en su carrera ascendente y salen a través de la válvula de escape al múltiple o conducto colector, de este, el sistema puede derivar en uno o varios catalizadores (motor vehicular) para disminuir las emisiones de los gases peligrosos y de allí al silenciador para disminuir el nivel sonoro del sistema. Pueden haber en el sistema uno o más censores de distinta índole en combinación con una unidad de control y actuadores para controlar o para medir algún parámetro de la combustión.
Este sistema funciona bien si el flujo de gases hacia el exterior es continuo, de caudal acorde al régimen de marcha del motor y con pérdidas de carga admisibles requeridas por el fabricante del motor. La calidad del combustible utilizado, es importante en los sistemas con catalizador, ya que éste puede contaminarse.
El control principal a realizar, es la medición de la pérdida total de carga del flujo de gases suma de las pérdidas parciales al atravesar cada componente del sistema y además un control de la calidad de los gases de escape (composición), especialmente en aquellos sistemas que tienen catalizador.
Las fallas más comunes de este sistema es el taponamiento de los conductos, por el depósito de partículas carbonosas, producto de una mala combustión, la obstrucción o contaminación de un catalizador o la rotura de un sensor.
Las reparaciones posibles son fundamentalmente la limpieza de los conductos, para extraer los depósitos de carbón, o el reemplazo de un componente como el catalizador si esta contaminado, el silenciador si está roto, o un sensor si la señal es defectuosa.
Las precauciones a tomar cuando se trabaja en este sistema son principalmente esperar a que se enfríe, si se realizan observaciones con el motor en marcha debe hacerse en un lugar ventilado ya que las emanaciones de gases son nocivas a la salud. Para disminuir emanaciones de gases nocivos al medio ambiente, deben controlarse los parámetros que intervienen en la combustión, y en los casos con catalizador, que no se encuentre obstruido ni contaminado.
La función de los motores de combustión interna es la de ayudar a los gases producidos en la combustión a escapar del motor hacia el exterior mejorar la combustión y reducir en algunos casos las emisiones de gases nocivos.
Consta de un múltiple de escape, conductos, catalizador, silenciador y en algunas instalaciones, de censores auxiliares.
El principio de operación se basa en las leyes de conducción de gases por cañerías y por el estudio de las ondas generadas por el flujo alternativo. Los gases producto de la combustión, son expulsados por el pistón en su carrera ascendente y salen a través de la válvula de escape al múltiple o conducto colector, de este, el sistema puede derivar en uno o varios catalizadores (motor vehicular) para disminuir las emisiones de los gases peligrosos y de allí al silenciador para disminuir el nivel sonoro del sistema. Pueden haber en el sistema uno o más censores de distinta índole en combinación con una unidad de control y actuadores para controlar o para medir algún parámetro de la combustión.
Este sistema funciona bien si el flujo de gases hacia el exterior es continuo, de caudal acorde al régimen de marcha del motor y con pérdidas de carga admisibles requeridas por el fabricante del motor. La calidad del combustible utilizado, es importante en los sistemas con catalizador, ya que éste puede contaminarse.
El control principal a realizar, es la medición de la pérdida total de carga del flujo de gases suma de las pérdidas parciales al atravesar cada componente del sistema y además un control de la calidad de los gases de escape (composición), especialmente en aquellos sistemas que tienen catalizador.
Las fallas más comunes de este sistema es el taponamiento de los conductos, por el depósito de partículas carbonosas, producto de una mala combustión, la obstrucción o contaminación de un catalizador o la rotura de un sensor.
Las reparaciones posibles son fundamentalmente la limpieza de los conductos, para extraer los depósitos de carbón, o el reemplazo de un componente como el catalizador si esta contaminado, el silenciador si está roto, o un sensor si la señal es defectuosa.
Las precauciones a tomar cuando se trabaja en este sistema son principalmente esperar a que se enfríe, si se realizan observaciones con el motor en marcha debe hacerse en un lugar ventilado ya que las emanaciones de gases son nocivas a la salud. Para disminuir emanaciones de gases nocivos al medio ambiente, deben controlarse los parámetros que intervienen en la combustión, y en los casos con catalizador, que no se encuentre obstruido ni contaminado.
Admisión de aire
Motores diesel y nafteros adecuan el suministro de aire necesario para combustión en cuanto a su calidad.
Es de suma importancia para el funcionamiento y la vida del motor, ya que debe suministrar el aire en cantidad necesaria y además retener partículas sólidas que tiene el aire en suspensión.
Este sistema toma aire del medio ambiente, separa las impurezas en estado sólido y lo conduce hasta el múltiple de admisión o hasta el carburador.
Consta de un filtro que puede ser del tipo seco o húmedo y un conducto; puede además tener adosado algún accesorio (sensores) y puede ingresar también en un compresor o sobrealimentador.
El filtro de aire mediante una serie de laberintos de papel, metálico y/o líquido retiene las partículas sólidas contenidas en el aire de ingreso, luego ingresa en un conducto que lo deriva a un sobrealimentador, al múltiple de admisión o a un carburador.
Este sistema funciona bien si los productos de la combustión presentan un porcentaje típico de gases que indican una buena combustión, es decir con la proporción de aire que corresponde, también la temperatura de los gases de escape es una buena indicación. Se puede determinar la composición de los gases de combustión con un analizador de gases.
Para un buen funcionamiento de este sistema debemos controlar periódicamente el filtro de aire, la frecuencia de inspección dependerá principalmente de las horas de funcionamiento y del ambiente donde está instalado el motor.
Para determinar si este sistema funciona mal se pueden realizar distintas mediciones, una es el análisis de los gases de escape y otra visualmente observando los gases de escape. Como la falla más común es la obstrucción del filtro, muchas veces bastará con observar el mismo y verificar su limpieza.
Generalmente los problemas de este sistema se solucionan reemplazando el elemento filtrante.
Manipular elementos de este sistema es de muy bajo riesgo. Solamente hay que tener la precaución de que el motor no este funcionando. En cuanto al medio ambiente, solamente habrá que disponer los cartuchos y/o desperdicios del filtro, en lugar adecuado.
Es de suma importancia para el funcionamiento y la vida del motor, ya que debe suministrar el aire en cantidad necesaria y además retener partículas sólidas que tiene el aire en suspensión.
Este sistema toma aire del medio ambiente, separa las impurezas en estado sólido y lo conduce hasta el múltiple de admisión o hasta el carburador.
Consta de un filtro que puede ser del tipo seco o húmedo y un conducto; puede además tener adosado algún accesorio (sensores) y puede ingresar también en un compresor o sobrealimentador.
El filtro de aire mediante una serie de laberintos de papel, metálico y/o líquido retiene las partículas sólidas contenidas en el aire de ingreso, luego ingresa en un conducto que lo deriva a un sobrealimentador, al múltiple de admisión o a un carburador.
Este sistema funciona bien si los productos de la combustión presentan un porcentaje típico de gases que indican una buena combustión, es decir con la proporción de aire que corresponde, también la temperatura de los gases de escape es una buena indicación. Se puede determinar la composición de los gases de combustión con un analizador de gases.
Para un buen funcionamiento de este sistema debemos controlar periódicamente el filtro de aire, la frecuencia de inspección dependerá principalmente de las horas de funcionamiento y del ambiente donde está instalado el motor.
Para determinar si este sistema funciona mal se pueden realizar distintas mediciones, una es el análisis de los gases de escape y otra visualmente observando los gases de escape. Como la falla más común es la obstrucción del filtro, muchas veces bastará con observar el mismo y verificar su limpieza.
Generalmente los problemas de este sistema se solucionan reemplazando el elemento filtrante.
Manipular elementos de este sistema es de muy bajo riesgo. Solamente hay que tener la precaución de que el motor no este funcionando. En cuanto al medio ambiente, solamente habrá que disponer los cartuchos y/o desperdicios del filtro, en lugar adecuado.
Transmisión de la potencia. Tomas de fuerza.
Este sistema es el intermediario entre el motor y la máquina o aplicación a accionar.
Sirve para acoplar y desacoplar el movimiento de rotación del motor a la máquina o aplicación que acciona.
Su función es la de tomar el movimiento de rotación del volante inercial y transmitirla a través de discos dentados giratorios y platos o discos fijos a un eje de salida donde se acopla finalmente la máquina o carga.
Consta básicamente de una corona dentada (de encastre) fija en el volante inercial, unos discos dentados intercambiables de fibra y metal (ferrodos), acoplados a la corona de arrastre, discos o platos metálicos fijos y deslizantes, un dispositivo de empuje con su accionamiento y un eje de salida montado sobre rodamientos en una carcaza metálica.
El principio de operación se basa fundamentalmente en la acción de freno o embrague que ejercen los discos o ferrodos en movimiento sobre los platos o discos fijos y deslizantes cuando éstos se juntan entre sí accionados por un sistema de palancas y resortes que mantienen una determinada presión entre sí, evitando el deslizamiento, y finalmente transmiten el movimiento al eje de salida solidario con los discos deslizantes, y de éste a la máquina o dispositivo conducido.
Para que funcione correctamente hay que mantener la separación de los discos una distancia preestablecida, para que a su vez los resortes tengan la tensión de separación adecuada a la fuerza que se debe ejercer en el accionamiento, además es importante el correcto montaje de los rodamientos donde se apoya el eje de salida, los cuales deben recibir una lubricación apropiada.
Las fallas en este sistema se producen por el desgaste que sufren los ferrodos por la fricción del acople y desacople, que hace que resbalen los discos y ferrodos entre sí aumentando el desgaste de estos últimos hasta su rotura. La falta de lubricación produce la falla de los rodamientos. Sobretensiones de las correas de accionamiento o grandes desalineaciones del eje de salida, afectan la duración de los rodamientos.
Las reparaciones van desde un simple ajuste de la tuerca que registra la tensión de los resortes y con esto la distancia entre platos fijos y móviles y los ferrodos, el engrase de los rodamientos y partes móviles hasta el reemplazo de los ferrodos con desgaste, el juego completo, o el reemplazo de partes componentes dañadas para lo cual hay que desarmar totalmente el sistema.
Las precauciones de seguridad para con este sistema es la de trabajar con motor detenido ya que hay partes mecánicas en movimiento y el cuidado del medio ambiente se debe tener en cuenta cuando se manipulan y se realizan tareas donde intervienen lubricantes y la disposición final de los repuestos reemplazados.
Sistema mecánico de inyección de combustible en motores diesel
Este sistema de inyección para combustibles líquidos, utilizado comúnmente en los motores Diesel, es un sistema de inyección a alta presión (en el orden de los 200 Kg/cm2).
Sirve para inyectar, de acuerdo a la secuencia de encendido de un motor, cierta cantidad de combustible a alta presión y finamente pulverizado en el ciclo de compresión del motor, el cual, al ponerse en contacto con el aire muy caliente, se mezcla y se enciende produciéndose la combustión.La función es la de producir la inyección de combustible líquido finamente pulverizado en el momento indicado y en la cantidad justa de acuerdo al régimen de funcionamiento del motor.
Este sistema consta fundamentalmente de una bomba de desplazamiento positivo con capacidad para inyectar cantidades variables de combustible dada por un diseño especial de los émbolos y con un émbolo por inyector o cilindro del motor. El otro componente importante es el inyector propiamente dicho encargado de la inyección directamente en la cámara de combustión (inyección directa) o en una cámara auxiliar (inyección indirecta).
El funcionamiento es el siguiente:
El sistema de alimentación suministra el combustible a una bomba alternativa accionada por el mismo motor y sincronizada con éste, para inyectar en cada cilindro en el momento preciso, la bomba, mediante unos émbolos de forma y mecanizado particular y accionados por un sistema de levas, bombea el combustible por una cañería hasta los inyectores que con el pulso de presión del fluido, abren e inyectan el combustible que ingresa en la cámara de combustión del motor, finamente pulverizado. La cantidad de combustible que inyecta cada émbolo de la bomba se regula haciendo girar el émbolo por medio de un sistema de piñón y cremallera, con este giro del émbolo, se pone en comunicación la cámara donde se encuentra el combustible ingresado, con una ranura helicoidal mecanizada en el émbolo, dejando salir el excedente de combustible de regreso a su depósito original, limitando así la cantidad inyectada al motor.
Este sistema funciona correctamente si inyecta la cantidad de combustible correcta en el momento preciso de compresión del cilindro, nuevamente si realizamos análisis de la composición de los gases de combustión y la temperatura en el escape, tendremos una indicación de cómo se está realizando la combustión, cualitativamente un funcionamiento sereno y sin interrupciones y con gases de combustión saliendo por el escape en cantidad, color, y olor normales, nos indican también que no hay problemas en la combustión y por lo tanto en el sistema de inyección. La bomba debe estar perfectamente sincronizada con el funcionamiento del motor para asegurar que se inyecte combustible al cilindro correspondiente según una secuencia dada de inyección.
Deben realizarse controles, para asegurar que el filtro de aire y de combustible estén en buenas condiciones, que ingrese aire al múltiple de admisión y combustible a la bomba de inyección respectivamente, en cantidad y calidad necesarias. Para el buen funcionamiento de bomba es necesario que sus componentes internos se mantengan en el rango de ajuste estipulado, si no, ésta pierde su rendimiento y la presión y cantidad de combustible no será la adecuada. La bomba debe estar bien sincronizada con el funcionamiento del motor, para iniciar la inyección en el momento preciso y en el cilindro correspondiente. También es muy importante la calibración de los inyectores, para que realicen su apertura a la presión correspondiente. Por lo expuesto, la calidad y limpieza del combustible utilizado es el principal factor a tener en cuenta para el buen mantenimiento de la bomba.
Las fallas de este sistema de inyección se pueden detectar con precisión mediante un análisis de los gases de combustión o cualitativamente, visualmente, observando la calidad y cantidad de gases en escape (color, olor, etc.), también localizando pérdidas de combustible. Una falla en la inyección también puede ser detectada por un fuerte ruido, como un golpe, que puede indicar una obstrucción de un inyector o un ingreso de aire en el circuito.
La reparación de este sistema, debe hacerse por personal calificado ya que como se ha indicado, los componentes de una bomba de inyección y los inyectores son de gran precisión. El resto del personal sólo se debe limitar a controlar la sincronización de la bomba, el estado de los inyectores y la calidad de combustible utilizado.
Aunque no tan inflamable que los combustibles gaseosos y la gasolina misma, las precauciones al trabajar con este sistema se basan en no generar puntos calientes y a drenar el combustible de los componentes a intervenir. En cuanto al cuidado del medio ambiente, hay que elevar las precauciones para evitar derrames que contaminen el suelo.
Sistema de lubricación
Este sistema es el que mantiene lubricadas todas las partes móviles de un motor, a la vez que sirve como medio refrigerante. Tiene importancia porque mantiene en movimiento mecanismos con elementos que friccionan entre sí, que de otro modo se engranarían, agravándose este fenómeno con la alta temperatura reinante en el interior del motor.
La función es la de permitir la creación de una cuña de aceite lubricante en las partes móviles, evitando el contacto metal con metal, además produce la refrigeración de las partes con alta temperatura al intercambiar calor con el medio ambiente cuando circula por zonas de temperatura más baja o pasa a través de un radiador de aceite.
Consta básicamente de una bomba de circulación, un regulador de presión, un filtro de aceite, un radiador de aceite y conductos internos y externos por donde circula.
El funcionamiento es el siguiente: un bomba, generalmente de engranajes, toma el aceite del depósito del motor, usualmente el carter, y lo envía al filtro a una presión regulada, se distribuye a través de conductos interiores y exteriores del motor a las partes móviles que va a lubricar y/o enfriar, luego pasa por el radiador donde se extrae parte del calor absorbido y retorna al depósito o carter del motor, para reiniciar el ciclo.
Para el correcto funcionamiento de este sistema se debe inspeccionar visualmente para detectar fugas, y presiones y temperaturas anormales de fluido (aceite) de lubricación.
Los controles al sistema pueden realizarse visualmente midiendo con la varilla de medición el nivel de aceite para controlar el consumo o detectar pérdidas y mediante instrumentos como son los manómetros de presión y los termómetros controlar las condiciones del aceite y del circuito y a la vez el funcionamiento del motor.
Las fallas del sistema básicamente son falta de nivel de aceite por pérdidas o consumos elevados, alta temperatura del aceite por mal estado del sistema de refrigeración del aceite o mal funcionamiento del motor, baja presión de aceite por bajo nivel o degradación del aceite, falla de la bomba de circulación, falla del regulador de presión o incremento en los huelgos de las partes móviles del motor por desgaste.
Las reparaciones del circuito, en la práctica se basan principalmente en la limpieza de los componentes del circuito y aletas del radiador de aceite, reemplazo de los filtros y cambios periódicos del aceite, antes de su degradación total. Las reparaciones mayores se limitan al reemplazo de los componentes dañados del circuito, los cuales en su mayoría son elementos estáticos y solamente la bomba de circulación es susceptible de roturas por tener partes en movimiento.
Fundamentalmente, al trabajar en este sistema se debe tener la precaución de que el mismo no se encuentre bajo presión y que el aceite se haya enfriado lo suficiente para que un contacto con él no produzca una quemadura. Para el cuidado del medio ambiente, se debe tener la precaución de recolectar todos los drenajes de aceite evitando derrames y disponerlo adecuadamente.
La función es la de permitir la creación de una cuña de aceite lubricante en las partes móviles, evitando el contacto metal con metal, además produce la refrigeración de las partes con alta temperatura al intercambiar calor con el medio ambiente cuando circula por zonas de temperatura más baja o pasa a través de un radiador de aceite.
Consta básicamente de una bomba de circulación, un regulador de presión, un filtro de aceite, un radiador de aceite y conductos internos y externos por donde circula.
El funcionamiento es el siguiente: un bomba, generalmente de engranajes, toma el aceite del depósito del motor, usualmente el carter, y lo envía al filtro a una presión regulada, se distribuye a través de conductos interiores y exteriores del motor a las partes móviles que va a lubricar y/o enfriar, luego pasa por el radiador donde se extrae parte del calor absorbido y retorna al depósito o carter del motor, para reiniciar el ciclo.
Para el correcto funcionamiento de este sistema se debe inspeccionar visualmente para detectar fugas, y presiones y temperaturas anormales de fluido (aceite) de lubricación.
Los controles al sistema pueden realizarse visualmente midiendo con la varilla de medición el nivel de aceite para controlar el consumo o detectar pérdidas y mediante instrumentos como son los manómetros de presión y los termómetros controlar las condiciones del aceite y del circuito y a la vez el funcionamiento del motor.
Las fallas del sistema básicamente son falta de nivel de aceite por pérdidas o consumos elevados, alta temperatura del aceite por mal estado del sistema de refrigeración del aceite o mal funcionamiento del motor, baja presión de aceite por bajo nivel o degradación del aceite, falla de la bomba de circulación, falla del regulador de presión o incremento en los huelgos de las partes móviles del motor por desgaste.
Las reparaciones del circuito, en la práctica se basan principalmente en la limpieza de los componentes del circuito y aletas del radiador de aceite, reemplazo de los filtros y cambios periódicos del aceite, antes de su degradación total. Las reparaciones mayores se limitan al reemplazo de los componentes dañados del circuito, los cuales en su mayoría son elementos estáticos y solamente la bomba de circulación es susceptible de roturas por tener partes en movimiento.
Fundamentalmente, al trabajar en este sistema se debe tener la precaución de que el mismo no se encuentre bajo presión y que el aceite se haya enfriado lo suficiente para que un contacto con él no produzca una quemadura. Para el cuidado del medio ambiente, se debe tener la precaución de recolectar todos los drenajes de aceite evitando derrames y disponerlo adecuadamente.
lunes, 31 de octubre de 2011
El motor de cuatro tiempos
Se denomina motor de cuatro tiempos al motor de combustión interna alternativo que precisa cuatro carreras del pistón (dos vueltas completas del cigüeñal) para completar el ciclo termodinámico de combustión. Éstoscuatro tiempos son:
Tiempos del ciclo
1-Primer tiempo o admisión: en esta fase el descenso del pistón aspira la mezcla aire combustible en los motores de encendido provocado o el aire en motores de encendido por compresión. La válvula de escape permanece cerrada, mientras que la de admisión está abierta. En el primer tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de levas da 90º y la válvula de admisión se encuentra abierta y su carrera es descendente.
2-Segundo tiempo o compresión: al llegar al final de carrera inferior, la válvula de admisión se cierra, comprimiéndose el gas contenido en la cámara por el ascenso del pistón. En el 2º tiempo el cigüeñal da 360º y el árbol de levas da 180º, y además ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es ascendente.
3-Tercer tiempo o explosión/expansión: al llegar al final de la carrera superior el gas ha alcanzado la presión máxima. En los motores de encendido provocado salta la chispa en la bujía, provocando la inflamación de la mezcla, mientras que en los motores diésel, se inyecta a través del inyector el combustible muy pulverizado, que se autoinflama por la presión y temperatura existentes en el interior del cilindro. En ambos casos, una vez iniciada la combustión, esta progresa rápidamente incrementando la temperatura y la presión en el interior del cilindro y expandiendo los gases que empujan el pistón. Esta es la única fase en la que se obtiene trabajo. En este tiempo el cigüeñal gira 180º mientras que el árbol de levas da gira, ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es descendente.
4 -Cuarto tiempo o escape: en esta fase el pistón empuja, en su movimiento ascendente, los gases de la combustión que salen a través de la válvula de escape que permanece abierta. Al llegar al punto máximo de carrera superior, se cierra la válvula de escape y se abre la de admisión, reiniciándose el ciclo. En este tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de 90º .
haga clic en la imagen para ver la animación
del ciclo en un cilindro de un motor naftero o de encendido provocado
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