Motor Ford

Motor FordPracticaConceptos bsicos del motor Ford utilizado para prcticas de laboratorio.2014Marina Conde HernndezBUAP10/11/2014

ndiceMotor Ford.3Introduccin.3Historia.3Caractersticas fsicas.3Datos fsicos.4Motores en V.7Lubricacin7Encendido.8Glosario.11Anexos.14

Motor Ford.Introduccin.Tipo de motor: Mltiple de escape derecho, Ford motor 289-302-335-251 V8 Carburado 1969-1991. Este pertenece a la serie 335 del Ford.El motor 335 de la familia Ford pertenece a un bloque pequeo de motores V8 construido por la Ford Motor Company entre 1970 y 1982. El significado de los nmeros '335 'designada para esta serie de motores Ford V8 provena de la direccin de Ford que dict 335 pulgadas cbicas ser la capacidad mnima de espacio para la expansin durante su desarrollo. Historia.La serie fue apodada Cleveland por la planta de motores Cleveland, Ohio, en la que la mayora de estos motores fueron fabricados, un complejo de planta en Brookpark, Ohio, que incluy un taller de fundicin de hierro gris (planta de fundicin), una planta de estampado, y una planta de montaje del motor. Como los motores de automviles comenzaron a incorporar nuevos bloques de aluminio, Ford finalmente cerr la planta de calidad en mayo de 2012. Los motores de la serie 335 se utilizan en los coches de tamao medio y de tamao completo, as como camiones ligeros, a veces al mismo tiempo en la camioneta ms popular del bloque, la conocida Windsor. Estos motores tambin fueron utilizados como un sustituto de la familia FE V8, tanto en coches y camiones. Los motores de la serie 335 V8, solo sobrevivieron media dcada, fueron finalmente abandonados en favor de los motores de Windsor V8 ms compactos.Los motores Cleveland de Norte Amrica incluan al Cleveland de 351 pulgadas cbicas (5,75 l), el 351 Cobra Jet, el 351 Boss, el 351 serie "H" y el 351 M/400. Los motores estaban ubicados Mustang, Torino, Falcon y los Mercury Cougar y Montego.Caractersticas fsicas.Todos los 335 V8 comparten la misma medida, 4.38 in (111 mm) de dimetro y el espaciamiento patrn de pernos de la culata. Ms all de estos aspectos comunes, los motores de la serie 335 son muy diferentes internamente de la serie Windsor. Las series 335 de V8 utilizan bujas de 14mm ms pequeas y los lugares de la manguera del radiador difieren entre el Windsor y los 335. La ruta del refrigerante en los Windsor pasa travs del colector de admisin, con la manguera que sobresale horizontalmente, mientras que los motores 335 tienen un colector seco con la manguera de radiador de conexin verticalmente al bloque de cilindros por encima de la cubierta de la cadena sincronizacin de la leva. The Cleveland tiene una tapa de balancines de forma cuadrada mientras que el Windsor tiene una cubierta ms redondeada. Todas las 335 portadas se aseguran con 8 tornillos; el Windsor utiliza 6 pernos. Todos los motores de la serie 335 difieren de los motores de Windsor por tener aproximadamente 2 "extensin en la parte delantera del bloque que forma una fundicin de crter de distribucin integrado.Su orden de encendido es: 1, 5, 4, 2, 6, 3, 7, 8.Datos fsicos.Este Ford 335 es un motor de encendido por chispa, como todos los motores de combustin interna, ahora analizaremos las partes consecutivas, su significado se encuentra en el glosario (Imgenes de referencia en los anexos).Carburador Bomba de Aceite Balancines Punteria o Taqus Culata Carter Cadena de Tiempo Vlvulas de admisin y escape rbol de levas Bloque o Motor Pistones Bielas Cojinete de Bancada Cojinete de Biela Cigeal Volante de Inercia.Las partes componentes del motor de combustin se construyen de diferentes materiales, se explicaran brevemente las funciones que realizan.Conjunto de los cilindros (Fig. 1): Los cilindros se mantienen en posicin fija mediante el bloque de cilindros (g) el cual, en los motores pequeos, forma una sola pieza con el crter (k) para obtener mayor rigidez. Esta estructura se hace generalmente de hierro fundido aun cuando en algunos casos se forma mediante placas de acero soldadas. Los ductos (j) pueden ser hechos mediante corazas en el bloque al fundirlo y sirve para distribuir la lubricacin hasta los cojinetes principales (y). Para vehculos de placer o de bajo costo, los cilindros se taladran y asientan (rectifican) directamente en el bloque (Fig. 2). Para motores de trabajo pesado se instalan forros que pueden reemplazarse cuando se desgastan. Dichos forros pueden ser hmedos (w) (Fig. 1); o secos. Los forros secos son menos susceptibles a las fallas que los forros hmedos, los cuales deben independizar las camisas de agua de enfriamiento (v) (Fig. 1), del depsito de aceite (z). Por otra parte, el pequesimo espacio entre el forro seco y las paredes del bloque obliga a tener una alta resistencia a la transmisin de calor, lo cual puede reducirse un tanto, cobrizando la parte exterior del forro. Tanto para los forros, como para los cilindros, el material usual es la fundicin gris por su buena resistencia al desgaste (que puede mejorarse mediante la adicin de pequeas cantidades de nquel, cromo y molibdeno) Aparentemente, esta resistencia al desgaste se alcanza por la habilidad del hierro fundido para formar una superficie tersa, dursima, cuando es sometida a friccin por deslizamiento. As, cuando el motor es armado por primera vez, se sugiere correrlo a bajas velocidades y con cargas ligeras, para facilitar la de esa capa protectora. La duracin de este periodo de asentamiento aumenta cuando las superficies en contacto son speras, pues con superficies speras sobreviene la soldadura superficial del metal (ralladura) Para evitar las ralladuras y facilitar el periodo de asentamiento, se les da a los cilindros, levanta vlvulas, mbolos y anillos para embolo, un tratamiento qumico y se recubren superficialmente con estao, cadmio o cromo.

El cigeal (m) es, generalmente, una pieza de acero forjado, sin embargo, la llegada de cigeales largos y rgidos en motores multicilindricos con esfuerzos relativamente bajos, permiten emplear el hierro fundido como sustituto, con objeto de reducir costos. El cigeal se apoya en los cojinetes principales, y en los motores de servicio pesado, l numero de cojinetes principales es igual al nmero de cilindros ms uno. Despus de la parte concntrica del cigeal sigue el mun (l) que conecta el cojinete (x) de la biela. Los cojinetes de las bielas y los principales son suplementos reemplazables con la parte posterior de acero o de bronce con aleaciones de cadmio usadas frecuentemente como materiales antifriccin.

Un depsito de aceite (z) de acero estampado sella el conjunto de bloque y sirve como colector de aceite o recipiente para el aceite lubricante. Una varilla medidora (s) resulta un buen recurso para comprobar el nivel del aceite.

Conjunto de los mbolos y bielas: l embolo (e) se construye de aluminio, acero fundido o hierro siendo su funcin principal la de transmitir a la biela (h) la fuerza originada en el proceso de combustin. Al realizar esto, las posiciones angulares de la biela permiten que se ejerzan un esfuerzo considerable en un lado de las paredes del cilindro y este empuje es creado por el faldn del embolo, esto es la seccin debajo de los anillos. No deja de ser comn en los motores para altas velocidades cortar el faldn por debajo del pasador del embolo obteniendo un embolo de patn (Fig. 1)

l embolo se provee de cuando menos tres anillos. Los anillos superiores se llaman anillos de compresin porque su funcin es la de detener los gases a alta presin dentro del cilindro y evitar en esa forma el escape de ellos hacia el interior del crter en las carreras de compresin y de potencia. El anillo inferior generalmente es el controlador del aceite. El objeto de este anillo es el de quitar el aceite sobrante de la pared del cilindro y transferirlo a travs de ranuras en el anillo hasta los agujeros de drenaje en l embolo que permitan al aceite regresar al depsito.

Cuando el vehculo esta en movimiento, la corriente de aire que se desliza por el tubo aspirante (Figura 2) induce un vaco y as crea un flujo de aire desde la cmara de las vlvulas y el crter. El aire fresco es admitido por el respiradero o tubo para surtir aceite (Fig. 1) En esta forma se ventila el crter eliminando los gases y el vapor de agua que invariablemente se colectan en esta regin.

La biela (h) de acero forjado, con seccin de viga en (I), une l embolo y al cigeal. Puede tener un taladro o todo lo largo (Fig. 1) para conducir el aceite lubricante desde el cojinete (x) de la biela hasta el perno (f) del embolo o puede tener un pequeo agujero colocado como se muestra en la figura 1 para atomizar aceite en el pasador del embolo igualmente que el rbol de levas (u) y a las paredes del cilindro. En los motores de servicio pesado la prctica comn es conducir el aceite a travs del taladro de la biela y luego atomizarlo contra el lado interior de la cabeza del embolo. En esta forma se reduce considerablemente la temperatura de los anillos y se obtiene una mejor lubricacin

Mecanismo de las vlvulas: Las vlvulas mostradas (Fig. 1 y 2) son vlvulas de vstago, pero algunos motores se construyen con vlvulas deslizantes o vlvulas rotatorias. El mecanismo completo consta de un rbol de levas (u) que es movido por el cigeal mediante engranes o con una cadena de tiempo. Cada vlvula en el motor es accionada mediante una leva (t) por separado. La leva levanta a la puntera (r), que es un miembro importante introducido para absorber el empuje impuesto por la leva (Fig. 1), la puntera queda en contacto directamente con la vlvula. La vlvula es obligada a seguir el movimiento de la leva mediante el resorte de vlvulas (n) (siendo comn emplear dos resortes) En los motores de cabeza en lnea se requieren otros eslabones adicionales (Fig. 1) como son un levanta vlvulas tubular (p) y un balancn. Se mantiene un pequeo juego en el conjunto de la vlvula mediante un ajuste en la puntera (Fig. 2) o en el balancn (Fig. 1).

La vlvula de admisin se hace de una aleacin de acero al cromo- nquel, en tanto que la vlvula de escape que es menor y que trabaja a temperaturas ms elevadas se hace de una aleacin de cromo silicio. La vlvula de escape realiza un trabajo particularmente severo porque se abre cuando los gases de la combustin estn arriba de 1650 C y esta corriente de gases calientes pasa por su cara.Motores en V.Es una configuracin de los cilindros en un motor, se disponen en dos bloques, uno al lado del otro, formando normalmente un ngulo de 60, 90 o 120, y usando un solo cigeal comn a ambos bloques . Se usaban antes en motores de 12 o ms cilindros para el ahorro de espacio y optimizacin de los procesos de construccin.El motor utilizado para la prctica es un motor de Ford 5.0 de cilindrada y disposicin de cilindros 8 en V.Su orden de encendido es: 1, 5, 4, 2, 6, 3, 7, 8. Los cilindros se sientan en el bloque del motor en un orden especfico. El lado izquierdo (tu lado izquierdo mientras miras el motor desde el frente) tiene cilindros 1, 2, 3 y 4, desde adelante hacia atrs. El lado derecho tiene cilindros 5, 6, 7 y 8 comenzando desde adelante hacia atrs tambin. La rotacin del distribuidor se produce en sentido antihorario.El orden de encendido tiene una importancia significativa, ya que este determina la secuencia en la que los cilindros en el motor del vehculo reciben energa. El orden de encendido de un motor se puede atribuir a reducir al mnimo las vibraciones, lo cual afecta la vida total del motor.

LubricacinLos motores modernos son lubricados ya sea mediante un sistema de circulacin alimentado a presin o mediante una combinacin de alimentacin a presin y salpicadura. En un sistema completamente a presin, el aceite se pasa por un filtro antes de pasar a la bomba del aceite que es movida por el rbol de levas. El aceite proveniente de la bomba se divide en dos o ms flujos; uno de ellos entra al filtro y regresa al depsito de aceite, un segundo flujo va hasta los cojinetes principales y mediante conductos en los brazos del cigeal llegan hasta los cojinetes de las bielas, un tercer flujo continua hasta los cojinetes del cigeal; puede llegar un cuarto flujo a una flecha hueca que soporta a los balancines y l levanta vlvulas. El aceite que escurre por el cuarto flujo llega al levanta vlvulas y lubrica las punteras y las levas. Las paredes del cilindro reciben suficiente aceite de los sobrantes por exceso provenientes de los cojinetes de las bielas. Por esto, un cojinete de biela flojo puede sobrecargar a los anillos que controlan el aceite, llegando a provocar una falla en la buja.Encendido.El sistema de encendido cuenta con un acumulador, una bobina de encendido, un distribuidor con levas y platinos y una buja para cada cilindro. En el motor de cuatro tiempos se requiere una revolucin completa del cigeal por cada ciclo. Por esta razn deber haber un chispazo en cada cilindro a intervalos de 720 grados de giro del cigeal. Para garantizar esta secuencia, el distribuidor se mueve mediante el rbol de levas a la misma velocidad obtenindose una revolucin del distribuidor por cada dos revoluciones del cigeal.

(Figura 1). Primera vista interior lateral del motor.

(Figura 2) Segunda vista lateral del motor.

Glosario.AAmortiguador: Los amortiguadores son componentes comunes de la suspensin de automviles y de otros vehculos, como motos, bicicletas, aviones (en este caso con diferente tecnologa). La funcin del amortiguador es controlar los movimientos de la suspensin, los muelles y/o resortes. El movimiento de la suspensin genera energa cintica, que se convierte en energa trmica o calorfica. Esta energa se disipa a travs del aceite.rbol de levas: Un rbol de levas es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan distintas levas, que pueden tener distintas formas y tamaos y estar orientadas de diferente manera, para activar diferentes mecanismos a intervalos repetitivos, como por ejemplo unas vlvulas, es decir constituye un temporizador mecnico cclico, tambin denominado Programador mecnico. En un motor controla la apertura y el cierre de las vlvulas de admisin y escape, para desplazar las vlvulas de sus asientos se utilizan una serie de levas, tantas como vlvulas tenga el motor. Dichas levas van mecanizadas en un eje, con el correspondiente ngulo de desfase para efectuar la apertura de los distintos cilindros, segn el orden de funcionamiento establecido.BBalancn: El balancn tiene como funcin empujar las vlvulas de admisin y escape para que se abran en el momento adecuado, facilitando la sincronizacin de los tiempos en un motor de combustin interna. El balancn, a su vez, es accionado empujador movido por el rbol de levas. Es decir son palancas que transmiten el movimiento de las levas a las vlvulas.Biela: Se denomina biela a un elemento mecnico que sometido a esfuerzos de traccin o compresin, transmite el movimiento articulando a otras partes de la mquina. En un motor de combustin interna conectan el pistn al cigeal. Actualmente las bielas son un elemento bsico en los motores de combustin interna y en los compresores alternativos. Se disean con una forma especfica para conectarse entre las dos piezas, el pistn y el cigeal. Su seccin transversal o perfil puede tener forma de H, I o + . El material del que estn hechas es de una aleacin de acero, titanio o aluminio. En la industria automotor todas son producidas por forjamiento, pero algunos fabricantes de piezas las hacen mediante mecanizado.Bloque o motor: El bloque del motor, bloque motor, bloque de cilindros o monoblock es una pieza fundida en hierro o aluminio que aloja los cilindros de un motor de combustin interna as como los soportes de apoyo del cigeal. El dimetro de los cilindros, junto con la carrera del pistn, determina la cilindrada del motor.Bomba de aceite: Mecanismo que bombea aceite a presin para la lubricacin del motor, ya sea en un sistema de engrase de "cuatro tiempos", ya se trate del aceite perdido del engrase de un "dos tiempos.Buln: La palabra buln se utiliza para denominar tornillos de tamao relativamente grande, con rosca solo en la parte extrema de su cuerpo, utilizados en obras de ingeniera, maquinaria pesada, vas frreas, etctera.CCadena de Tiempo (transmisin): Una cadena de transmisin sirve para transmitir del movimiento de arrastre de fuerza entre ruedas dentadas. Sus funciones abarcan el transmitir el movimiento de los pedales a la rueda en las bicicletas o del cambio a la rueda trasera en las motos. En los motores de 4 tiempos, para transmitir movimiento de un mecanismo a otro. Por ejemplo del cigeal al rbol de levas, o del cigeal a la bomba de lubricacin del motorCarburador: El carburador es el dispositivo que se encarga de preparar la mezcla de aire-combustible en los motores de gasolina.Carter: Es una caja metlica que aloja los mecanismos operativos del motor. Es el elemento que cierra el bloque, de forma estanca, por la parte inferior, y que cumple adicionalmente con la funcin de actuar como depsito para el aceite del motor. Simultneamente, este aceite se refrigera al ceder el calor exterior.Cigeal: Un cigeal es un eje acodado, con codos y contrapesos presente en ciertas mquinas que, aplicando el principio del mecanismo de biela - manivela, transforma el movimiento rectilneo alternativo en circular uniforme y viceversa. En los motores de automviles el extremo de la biela opuesta al buln del pistn (cabeza de biela) conecta con la muequilla, la cual junto con la fuerza ejercida por el pistn sobre el otro extremo (pie de biela) genera el par motor instantneo. El cigeal va sujeto en los apoyos, siendo el eje que une los apoyos el eje del motor.Cojinetes de Bancada y Biela: Los cojinetes o metales, son los que se encuentran en el motor y cigeal, se encargan de mantener lubricacin al giro del cigeal y tenerlo en ajuste, son unas piezas de cartn que van entre los metales para que no se escape el aceite o lquido de transmisin.Culata: La culata, tapa de cilindros, cabeza del motor o tapa del bloque de cilindros es la parte superior de un motor de combustin interna que permite el cierre de las cmaras de combustin.PPistn: Su funcin principal es la de constituir la pared mvil de la cmara de combustin, transmitiendo la energa de los gases de la combustin a la biela mediante un movimiento alternativo dentro del cilindro. Dicho movimiento se copia en el pie de biela, pero se transforma a lo largo de la biela hasta llegar a su cabeza apretada al mun del cigeal, en donde dicha energa se ve utilizada al movilizar dicho cigeal. De esta forma el pistn hace de gua al pie de biela en su movimiento alternativo.Puntera o Taqus: Es el encargado de seguir el perfil de la leva y trasmitirlo a la vlvula para su desplazamiento, y con ello, hacer el trabajo de apertura y cierre de los conductos de manipulacin de gases en el motor.VVlvulas de admisin y escape: La vlvula de asiento (tambin llamada "de globo" o "de coliza") es una vlvula que consiste en un agujero, generalmente redondo u oval, y un tapn cnico, por lo general en forma de disco, colocado en el extremo de una varilla, tambin llamado "vstago de la vlvula". El vstago gua a la vlvula a travs de una gua de la vlvula. Sirve tanto para regular el paso de un elemento como para la funcin de todo o nada.El elemento de cierre apoya sobre un anillo de asiento, de seccin circular. A medida que el elemento de cierre se aproxima al asiento, la seccin de paso se reduce y por tanto aumenta la prdida de carga disminuyendo el caudal. En algunas aplicaciones, la diferencia de presin ayuda a cerrar la vlvula, y en otra ayuda a abrirlaVolante de inercia (o volante motor): Es un elemento totalmente pasivo, que nicamente aporta al sistema una inercia adicional de modo que le permite almacenar energa cintica. Este volante contina su movimiento por inercia cuando cesa el par motor que lo propulsa. De esta forma, el volante de inercia se opone a las aceleraciones bruscas en un movimiento rotativo. As se consiguen reducir las fluctuaciones de velocidad angular. Es decir, se utiliza el volante para suavizar el flujo de energa entre una fuente de potencia y su carga. En la actualidad numerosas lneas de investigacin estn abiertas a la bsqueda de nuevas aplicaciones de los volantes.

Anexos.

Diagrama lateral del armado de las vlvulas.

Diferentes tipos de balancines

Diagrama lateral de un cilindro.

Diagrama de un pistn.

Diagrama del proceso de inyeccin.

Diagrama lateral del armado de las valvulas

Diagrama de diferentes tipos de cadenas de tiempo.

Diagrama del despiece del engranaje de distribucin.

Diagrama lateral de un motor de 4 cilindros de doble cabeza (16 vlvulas).

Diagrama lateral de un motor V6

Diagramas laterales de motores V6 y 4 cilindros

Diagrama lateral del trabajo de inyeccin.

Diagrama de volante de inercia.

Tablero de encendidoImgenes.

VolanteBomba de aguaMltiple de admisinTapa de punterasFiltro de aireCables de las bujasRadiador

Mltiple de escapeCarterCarburadorFiltro de gasolina

DistribuidorVentilador

Batera

Alternador