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DEDICATORIA
Con afecto a quienes se esmeran
en el estudio, en especial a
nuestros padres y hermanos por su
apoyo incondicional.
INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA EAPM
INDICE
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PRESENTACIÒN 4INTRODUCCION 5MOTOR DIESEL 6CONSTITUCIÓN 7PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO 8VENTAJAS Y DESVENTAJAS 9VOLQUETES Y SISTEMA DE TRANSPORTES 10CARACTERÍSTICAS 10COMPONENTES 10CAMIONES DE OBRA, DE CANTERA, DE MINERÍA 11CARACTERÍSTICAS 11MOTOR 12TREN DE FUERZA 12MEGACAMIONES 12 VOLQUETE DE BAJO PERFIL 13 COMPONENTES 13CAMIÓN ELÉCTRICO TROLE 14CARACTERÍSTICAS 14APLICACIONES 15CONCLUSIONES 19SUGERENCIA 20BIBLIOGRAFIA 21
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Antes de la Primera Guerra mundial, en 1912, la fábrica danesa BURMEISTER &
WAIN construía un motor Diesel de ocho cilindros que alcanzaba los 1250 CV.
Destinado a propulsar un buque de gran tonelaje. Hasta este momento el motor
Diesel se había aplicado sólo a pequeñas embarcaciones y se tenía dudas de que
dichn motor pudiera dar buen resultado. Sin embargo las dudas se aclararon
cuando se pudieron comprobar los resultados. Desde entonces el motor Diesel fue
ganando puestos contra todo tipo de motores destinadas a la propulsión de barcos
hasta el extremo de que hoyes, prácticamente, el dueño y señor de la tracción
marina. Las potencias alcanzadas con este tipo de motores han llegado a 25000
CV. Lo que puede dar una idea de sus grandes posibilidades.
Por lo tanto decir motores marinos o motores Diesel marinos viene a ser la misma
cosa por el gran campo de aplicación que la tracción Diesel tiene en marina, en la
actualidad. Ahora bien: los motores Diesel aplicados para la navegación tienen
que resolver sus propios problemas. Ni que decir tiene que las grandes potencias
a que llegan sólo pueden alcanzarse con motores de dimensiones extraordinarias,
de gran capacidad de embolada y escaso número de revoluciones por minuto. La
propulsión, que se ha de realizar por medio de una hélice, debe ser tal que permita
la marcha hacia atrás para hacer las maniobras. Por otra parte el motor ha de
tener una seguridad absoluta de funcionamiento de modo que hay que controlar
todos los circuitos de refrigeración, aceite, etc.
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Todas estas cuestiones y otras muchas más, por supuesto, han sido desarrolladas
por el autor de este libro cuyo título viene a enriquecer nuestra colección de
monografías con un tema de gran interés para los interesados por el mundo del
motor.
MOTOR DIESEL
HISTORIA
El motor diesel fue inventado en el año 1893, por el ingeniero alemán Rudolf
Diesel, empleado de la firma MAN, que por aquellos años ya estaba en la
producción de motores y vehículos de carga.
Rudolf Diesel estudiaba los motores de alto rendimiento térmico, con el uso de
combustibles alternativos en los motores de combustión interna. Su invento le
costó muy caro, por culpa de un accidente que le provocó lesiones a él y a sus
colaboradores y que casi le costó la vida porque uno de sus motores
experimentales explotó.
Durante años Diesel trabajó para poder utilizar otros combustibles diferentes a la
gasolina, basados en principios de los motores de compresión sin ignición por
chispa, cuyos orígenes se remontan a la máquina de vapor y que poseen una
mayor prestación. Así fue como a finales del siglo XIX, en el año 1897, MAN
produjo el primer motor conforme los estudios de Rudolf Diesel, encontrando para
su funcionamiento, un combustible poco volátil, que por aquellos años era muy
utilizado, el aceite liviano, más conocido como fuel oíl que se utilizaba para
alumbrar las lámparas de la calle.
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CONSTITUCIÓN
El motor diésel de cuatro tiempos está formado básicamente de las mismas piezas
que un motor de gasolina, algunas de las cuales son:
Aros
Bloque del motor
Culata
Cigüeñal
Volante
Pistón
Árbol de levas
Válvulas
Cárter
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Mientras que los siguientes, son elementos que si bien la mayoría (excepto bujías
de pre-calentamiento y toberas) son componentes comunes con los motores de
gasolina, pueden ser de diseño y prestaciones diferentes:
Bomba inyectora
Ductos
Inyectores
Bomba de transferencia
Toberas
Bujías de Precalentamiento
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Un motor diésel funciona mediante la ignición (encendido) del combustible al ser
inyectado muy pulverizado y con alta presión en una cámara (o pre cámara, en el
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caso de inyección indirecta) de combustión que contiene aire a una temperatura
superior a la temperatura de auto combustión, sin necesidad de chispa como en
los motores de gasolina. Ésta es la llamada auto inflamación.
La temperatura que inicia la combustión procede de la elevación de la presión que
se produce en el segundo tiempo del motor, la compresión. El combustible se
inyecta en la parte superior de la cámara de combustión a gran presión desde
unos orificios muy pequeños que presenta el inyector de forma que se atomiza y
se mezcla con el aire a alta temperatura y presión (entre 700 y 900 °C). Como
resultado, la mezcla se inflama muy rápidamente. Esta combustión ocasiona que
el gas contenido en la cámara se expanda, impulsando el pistón hacia abajo.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Comparados con los motores a gasolina, la principal ventaja de los motores
diésel es su bajo costo de operación, debido al precio del combustible que
necesita para funcionar (DIESEL 2). existe una creciente demanda del
mercado por motores de este tipo, especialmente en el área de turismo,
desde la década de 1990, (en muchos países europeos ya supera la mitad),
Actualmente en los vehículos pequeños se está utilizando el sistema
common-rail . Este sistema brinda una gran ventaja, ya que se consigue un
menor consumo de combustible, mejorando las prestaciones del mismo;
menor ruido (característico de estos motores) y una menor emisión de
gases contaminantes
Las desventajas iniciales de estos motores (principalmente valor de
adquisición, costos de mantenimiento, ruido y menos prestaciones) se
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están reduciendo debido a mejoras tecnológicas que se han hecho con el
tiempo, en su diseño original sobre todo en inyección electrónica de
combustible y mejoras en sistema de alimentación de aire forzado con
accesorios como el turbocompresor. El uso de una pre cámara para los
motores de automóviles, se consiguen prestaciones semejantes a las de los
motores de gasolina, pero se presenta el inconveniente de incremento del
consumo de combustible, con lo que la principal ventaja de estos motores
prácticamente desaparece. Durante los últimos años el precio del
combustible ha superado a la gasolina común por al aumento de la
demanda. Este hecho ha generado quejas de los consumidores de gasóleo,
como es el caso de transportistas, agricultores o pescadores.
VOLQUETES Y SISTEMA DE TRANSPORTES
CARACTERÍSTICAS
Son vehículos montados sobre neumáticos que cuentan con motores diesel
de 300 a más HP, de 6 cilindros, 4 tiempos y turbo compresor.
Poseen frenos de servicio y de estacionamiento accionados por aire
comprimido en las 4 ruedas motrices.
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COMPONENTES
Chasis, neumáticos, frenos, motor diesel, compresor, tanque de aire comprimido,
cabina, tolva, pistones, turbocompresor.
1. CAMIONES DE OBRA, DE CANTERA, DE MINERÍA
CARACTERÍSTICAS:
Son vehículos de gran capacidad (30 a más de 180 toneladas), montados sobre
neumáticos y accionados por motor diesel (existiendo marcas que además
cuentan con motores eléctricos de tracción en cada rueda posterior como los
Lectra haul) o por motores eléctricos del tipo de trole.
Mayormente se encuentran constituidos por una sola unidad; existen también de 2
módulos.
Son utilizados mayormente en minería superficial, en caminos en buenas y malas
condiciones con pendientes suaves y aún pronunciadas, al ser potentes y fiables.
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Existen diferentes marcas y modelos: Caterpillar (769D, 777D, 793C, etc.), Lectra
haul, Inco, Kiruna, Komatsu, Liebherr, Unit Rig, Euclid, etc.
Puede contar con el Técnico Electrónico (ET) que es un control de funciones
claves de la integración del motor y el tren de fuerza.
MOTOR
Diesel de 4 tiempos, 8 cilindros, con turbocompresión y pos enfriamiento, sistema
de arranque eléctrico de 24 V.
TREN DE FUERZA
Compuesto por:
El Convertidor de par tratable, que combina la alta fuerza de tiro y la facilidad de
cambio de marcha.
2. MEGACAMIONES
Referido a los camiones de obra especiales, es decir de grandes capacidades y
potencias, existentes actualmente en el mercado o en fase de pruebas finales.
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3. VOLQUETE DE BAJO PERFIL
CARACTERÍSTICAS
El camión o volquete de bajo perfil se encuentra íntimamente ligado a los
cargadores sobre llantas.
Inicialmente se le denominaba Teletram por distintivo de fábrica, luego
Dumpers o Volquetes por el volteo posterior de su tolva.
COMPONENTES:
MÓDULO DELANTERO
Tren de fuerza, compuesto por un motor de combustión interna
mayormente diesel, con cámara de pre-combustión y enfriado por aire.
Convertidor de torque, que va asociado a la caja de transmisión de
velocidades.
Caja de velocidades, que a través de los cardanes activan a los 2 ejes
(frontal y posterior) permitiendo dotar de tracción a las 4 ruedas.
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Cabina (panel de controles)
Sistema hidráulico (dirección)
Llantas delanteras
MÓDULO POSTERIOR
Chasis y tolva, de robustez y diseño adecuados al trabajo para el que
fueron fabricados.
Frenos, de manejo simple y fácil de accionamiento por aire comprimido
que a su vez actúa sobre el sistema hidráulico, o por aceite. Cuentan
además con frenos de emergencia que actúan sobre las 4 ruedas.
Sistema hidráulico, cuya bomba hidráulica acciona a los cilindros de
dirección y de levante de la tolva.
Llantas, luces, purificadores, etc.
4. CAMIÓN ELÉCTRICO TROLE
CARACTERÍSTICAS:
Toman su energía de un sistema de fuerza eléctrica elevada (línea de trole) de
280 V, trifásica, por contacto con una pértiga que es accionada mediante botones
desde la cabina del operador.
Cuenta con baterías para un desplazamiento de hasta 2 km en casos de corte de
energía eléctrica.
Pueden trabajar en pendientes de hasta 18 % a velocidades de 36 km/hora
(cuenta con 4 velocidades).
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Su desplazamiento es rígido, eliminándose la posibilidad de choques con
vehículos que se desplazan en sentido contrario.
No produce ni gases ni humos y los niveles de calor y de ruido son reducidos a
límites muy por debajo de los permisibles.
Uno de los fabricantes es ABB Industrial Systems (Suecia)
APLICACIONES
Vista de un motor diésel de dos tiempos marino
Sección de un diésel de dos tiempos, con las válvulas de escape y el compresor
mecánico para las lumbreras de admisión
Maquinaria agrícola de cuatro tiempos (tractores, cosechadoras)
Propulsión ferroviaria 2T
Propulsión marina de cuatro tiempos hasta una cierta potencia, a partir de
ahí dos tiempos
Vehículos de propulsión a oruga
Automóviles y camiones (cuatro tiempos)
Grupos generadores de energía eléctrica (centrales eléctricas y de
emergencia)
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Accionamiento industrial (bombas, compresores, etc., especialmente de
emergencia)
Vista de un motor diésel de dos tiempos marino
Motor diésel antiguo de automóvil,
Seccionado, con bomba inyectora en línea.
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ANEXOS
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PARTES DE UN MOTOR
CONCLUSIONES
1. Se concluye el tema de motores diesel con la finalidad de conocer las
máquinas,camiones,etc, que trabajan con este tipo de motor en el campo
de la minería
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2. Un motor diésel funciona mediante la ignición (encendido) del combustible
al ser inyectado muy pulverizado y con alta presión en una cámara (o pre
cámara, en el caso de inyección indirecta) de combustión que contiene aire
a una temperatura superior a la temperatura de auto combustión, sin
necesidad de chispa como en los motores de gasolina.
3. Comparados con los motores a gasolina, la principal ventaja de los motores
diésel es su bajo costo de operación, debido al precio del combustible que
necesita para funcionar
SUGERENCIA
1. Sugerimos a todos los alumnos interesados en saber más acerca de los
motores diesel no solo satisfacer con estas informaciones sus
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conocimientos más aun ahondar buscando más informaciones de este
tema.
2. De igual manera sugerimos que los trabajos realizados sean revisados por
el ingeniero a cargo del curso y recibir las críticas del trabajo al grupo, con
el fin de mejorarlo en lo posterior.
BIBLIOGRAFIA
1. Alonso Pérez, José Manuel. Sistemas Auxiliares del Motor: Electro mecánica de Vehículos / José Manuel Alonso Pérez. -- Madrid: Paraninfo, 1995. -- 386p.
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2. Alonso Pérez, José Manuel. Técnicas del Automóvil: Motores / José Manuel, Alonso Pérez. -- Renovación tecnológica. -- 9ª ed. -- Madrid : Paraninfo, 1999. -- 657 p.
3. http://www.galeon.com/motormecanica/page2
4. Motores - Grado Medio - ED. Editex - Autor: Santiago Sanz.
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