CENTRO DE ESTUDIOS TECNOLOGICOS DEL MAR N°24, JAIME

SABINES, PUERTO MADERO, CHIAPAS

MECANICA NAVAL

REPORTE DE SISTEMAS DE INDUCCION, ESCAPE Y TURBOCARGADO

TITULAR
ING. SALOMON CRUZ VENTURA

RESPONSABLE
ALEXANDER MOLINA CIGARROA

PUERTO MADERO, CHIAPAS A 05 DE OCTUBRE DE 2018

INDICE PAG.

INTRODUCCION …………………………………………………………… 2
OBJETIVOS …………………………………………………………………. 3
CONTENIDO
 LIMPIADORES DE AIRE…………………………………………….4
 MULTIPLE DE ADMISION………………………………………......7
 FUNCION DEL TURBOCARGADO Y
SOPLADOR…………………………………………………………...9
 SERVICIO AL TURBOCARGADO………………………………… 11
CONCLUSIONES …………………………………………………………. 13
BIBLIOGRAFIAS …………………………………………………………. ....14
INTRODUCCION

El sistema de inducción debe proporcionar al motor un abastecimiento adecuado de aire

limpio para una buena combustión (y para barrer los cilindros en los motores de dos
tiempos) a todas las velocidades, cargas y condiciones de operación. Se puede requerir
hasta 1.500 pies cúbicos de aire por minuto o más, según el tamaño y carga del motor. El
sistema incluye:

El limpiador de aire evita que las piedras, residuos químicos y otras partículas ingresen en
el motor. Si esto ocurriera podría producir graves daños, especialmente en aquellas piezas
que están sometidas a rozamiento frecuente, ya que las partículas se pueden unirse al
aceite del motor formando una pasta abrasiva que ataca los pistones y los cilindros. El
desgaste de estas piezas puede producir graves daños a la mecánica diésel, como la fatiga
de los componentes, además de permitir la fuga de los gases de combustión, lo que
redunda en una disminución de la potencia del motor por menor compresión.

El múltiple de admisión también interviene en la mezcla y atomización de la gasolina. Su

función principal es distribuir la mezcla aire combustible en forma equitativa a cada cilindro.
No toda la gasolina que sumistra el carburador es atomizada adecuadamente. Parte de ella
se desplaza en forma líquida adherida a la superficie de los ductos. Un buen múltiple de
admisión ayuda a vaporizar y atomizar la gasolina.

Un turbocargador, también llamado turbocompresor, es un sistema rotatorio de

sobrealimentación de aire a presión. Está destinado a elevar el nivel de potencia de los
motores de combustión interna, y su diseño implica la utilización de la energía de los gases
de escape que se desperdician en los motores no turbocargados. El uso de un turbo surge
de la necesidad de aumentar la potencia de un motor sin que por ello haya que ampliar el
tamaño del pistón, ni tampoco incrementar la cantidad de combustible quemado en cada
ciclo de trabajo

2
OBJETIVOS

 Entender cuáles son las proporciones de los sistemas de inducción, escape y

turbocargado hacia el motor, así como los requerimientos de dicho sistema de
inducción, escape y turbocargado.

 Determinar y comprender las evitaciones que hace un limpiador de aire para que
diferencia de partículas entren al motor, además de lo que es un limpiador de aire y
sus funciones, de igual manera, informarse de cuantos tipos de limpiadores de aire
existen, y las características y funciones de cada uno.

 Comprender las intervenciones del múltiple de admisión en la mezcla y atomización

de la gasolina, así como entender lo que es un múltiple de admisión y su respectiva
función.

 Determinar el sistema de un turbocargador y soplador, su definición correspondiente,

así como la función, las evitaciones y limitaciones que lleva a cabo el turbocargador
y el soplador.

3
  LIMPIADORES DE AIRE

El limpiador de aire ha sido diseñado para eliminar humedad, suciedad, polvo, materias
extrañas, etc. del aire antes de que llegue al motor. Se debe hacer esto durante un tiempo
razonable antes de que se requiera el servicio. El limpiador de aire también disminuye el
ruido del aire de admisión.

Si se permite que entre suciedad a los cilindros del motor, los efectos abrasivos darán por
resultado el desgaste rápido del cilindro y los anillos. Si no se da el servicio al limpiador de
aire en los intervalos apropiados con las condiciones en que debe operar, tendrá
obstrucciones y evitará que llegue a los cilindros el suministro de aire adecuado para una
combustión completa. La combustión incompleta da por resultado depósitos de carbón en
las válvulas, anillos y pistones, lo que a su vez causará desgaste del motor y problemas de
consumo de aceite.

Los tipos de limpiador de aire incluyen: 1 prelimpiador, 2 tipos secos de diferentes diseños y
3 tipos de baño de aceite. La capacidad del limpiador de aire (pies cúbicos por minuto o
litros por minuto) pueden ser hasta dos veces más grandes en un motor turbocargado
comparado con el mismo motor de aspiración natural.

PRELIMPIADORES

Los prelimpiadores van montados en el tubo de admisión del limpiador de aire en algunos
equipos con motor diésel. El prelimpiador más sencillo consta de una capucha con malla en
la parte superior de la entrada del limpiador de aire. Otros prelimpiadores incluyen un
tambor con alabes en espiral, que hacen que el aire que entra gire y desplace la suciedad,
que es más pesada, hacia el exterior. Entonces la suciedad cae en una polvera o bien pasa
por una tubería de barrido conectada al tubo de escape, donde es lanzada a la atmósfera
por los gases de escape. Cuando el polvo que está en la polvera transparente alcanza el
nivel indicado por una línea en la misma, se quita, vacía y vuelve a instalar.
4
 LIMPIADORES DE AIRE TIPO SECO

Los limpiadores de aire tipo seco pueden tener uno o más elementos de filtro desechables y
puede incluir elementos de filtro primarios y secundarios o de seguridad. La mayor parte de
los limpiadores de aire tipo seco incluyen también un tipo con alabes de dispositivo de
prelimpieza. Los alabes pueden ser parte del elemento de filtrado o ser parte del
alojamiento del limpiador de aire.

Cuando el aire entra en el limpiador de aire, pasa por los alabes, que le imparten una acción
de remolino, la cual hace que el polvo más pesado y la suciedad sean arrojados por la
acción centrifuga contra el alojamiento del limpiador, de donde se dirigen hacia la polvera.
Una válvula unidireccional de descarga, de hule, expulsa el polvo y el agua de la polvera
directamente hacia la atmósfera o a través de la tubería de barrido conectada al escape del
motor. Una válvula de retención unidireccional en la tubería de barrido de escape, evita que
los gases de escape entren al limpiador de aire.

El aire se limpia aún más al pasar por el elemento o elementos de filtrado. Los limpiadores
de aire que usan elementos de filtrado primario y secundario tienen la ventaja de proteger el
motor en caso de que se dañe el elemento primario del filtro, puesto que el aire pasa por el
elemento primario y luego por el secundario o de seguridad. El aire filtrado pasa por la
salida del limpiador de aire y al motor.

Un indicador de restricción del limpiador de aire, que refleja el vacío de admisión, puede
estar colocado cerca del lado de la salida del limpiador. Este indicador puede ser del tipo
que tiene su propio recipiente, que muestra una bandera o tarjeta roja cuando la restricción
Ilega a los niveles en que se debe cambiar el filtro o puede ser del tipo de luz accionada por
vacío. Otro tipo es un medidor que indica continuamente la restricción en pulgadas de vacío
de agua (H²O) cuando el motor está trabajando. El indicador de restricción puede estar
colocado lejos, donde pueda ser observado fácilmente por el operador del vehículo o del
motor.

5
 LIMPIADOR DE AIRE DE BAÑO DE ACEITE

En el limpiador de aire de baño de aceite, el aire se hace pasar a través de la entrada y

enviado hacia abajo por el tubo central. En la parte inferior del tubo, se invierte la dirección
del flujo de aire y
se recoge el aceite de la tapa del tanque de aceite. El aire cargado de aceite de Ilevado
hacia el colador separador, donde el aceite que contiene las partículas de suciedad se
separa del aire, quedando en el colador del separador.

Se crea un área de baja presión hacia el centro del limpiador cuando el aire pasa por una
abertura cilíndrica formada por el perímetro exterior del tubo central y el diámetro interior del
colador. Esta baja presión es provocada por el diferencial de velocidad de la corriente
de aire a través de la abertura.

El área de baja presión, más el efecto de la gravedad y la forma del cono invertido del
colador separador, hacen que la mezcla de aceite y suciedad drene hacia el centro de la
taza del limpiador. El aceite es recogido nuevamente por el aire que entra, haciendo un ciclo
en espiral del aceite; sin embargo, cuando es Ilevado hacia otro ciclo, parte del aceite
sobrepasa el borde de la taza, y se Ileva con él la suciedad, la cual se deposita en el área
exterior que rodea la taza. Luego el aceite fluye de regreso a la taza a través del agujero
pequeño situado al lado de la taza. Arriba en la malla del separador, el limpiador se Ilena
con un elemento de malla de alambre, que elimina cualquier aceite que pasa a través del
colador. Este aceite también se drena hacia el centro y regresa a la charola. Luego, el aire
limpio sale del limpiador por un tubo lateral y entra al sistema de admisión.

6
  MULTIPLE DE ADMISION

El múltiple de admisión está construido de una aleación de hierro fundido o de aluminio

fundido. Está diseñado para dirigir el aire del limpiador o turbocargador a cada puerto de
admisión en los motores de cuatro tiempos. En el motor de dos tiempos, se dirige el aire del
limpiador de aceite o turbocargador a la abertura de entrada del ventilador.

En algunos motores el múltiple de admisión está equipado con una válvula de cierre de aire.
Al cerrar esta válvula se evita que el aire Ilegue a los cilindros, por tanto, se detiene la
combustión en los cilindros, lo cual hace que se pare el motor. Los diámetros interiores de
los pasajes de aire del múltiple deben ser de suficiente amplitud para suministrar el aire
adecuado para la combustión a todas las velocidades y cargas de operación del motor.

EFICIENCIA DEL MULTIPLE DE ADMISION

El largo y la forma del múltiple de admisión influye en el desempeño de un motor. La

eficiencia de admisión depende en buena parte de los pasajes del múltiple. Utilizando
fenómenos naturales, cuando un gas se desplaza velozmente dentro de un tubo, el múltiple
de admisión termina por homogeneizar la mezcla que llega al cilindro.
Un múltiple de admisión con pasajes de poco diámetro permite generar alta potencia de
motor a bajas revoluciones, en cambio, si al mismo motor se le instala un múltiple con
pasajes de mayor diámetro la misma potencia se obtendrá a mayor número de
revoluciones.

7
 DISEÑO DE LOS CAÑOS DE ALIMENTACION

La intención del diseñador es disponer de la mayor superficie posible dentro del múltiple, de
manera que la gasolina que se adhiere a los pasajes exponga su masa de la forma más
extendida posible al flujo de aire y al calor. Un tubo de diámetro circular presenta menos
superficie interior que uno de sección cuadrada del mismo ancho y largo.
Los múltiples de admisión eficientes combinan en sus ductos secciones circulares y
cuadradas. Al contrario de lo que se piensa, las superficies extremadamente lisas y pulidas
no favorecen la distribución homogénea de la mezcla. La gasolina líquida se adhiere con
fuerza a esta clase de superficie.

CURVAS DEL MULTIPLE DE ADMISION

La presión del combustible aumenta en la parte externa de las curvas del caño de
alimentación. Esto genera acumulación de combustible en el exterior de la curva. La medida
del radio de curvas de un múltiple de admisión no debe ser menor al 75% del diámetro
máximo del ducto.

ALIMENTACION PARA MOTORES DE COMPETENCIA

En motores de alta eficiencia se evita el uso de múltiple de admisión y se equipa cada

cilindro con carburador y ducto de alimentación individual.
Empleando la ayuda de fenómenos sónicos se mejora la eficiencia de alimentación
instalando una corneta calibrada en la entrada de aire de cada carburador que optimiza la
generación del pulso de inducción.
Cuando la válvula de admisión se abre, genera un pulso de baja presión que se desplaza
hasta la boca de alimentación a la velocidad del sonido. Cuando el pulso alcanza la entrada,
el aire circundante se precipita hacia ella por efecto de la presión atmosférica. Esta
aceleración del aire genera un pulso de presión (pulso de inducción), en los gases que se
mueven hacia el interior del motor, cuyo valor es superior a la presión atmosférica, lo que
favorece el rendimiento volumétrico.

8
  FUNCION DEL TURBOCARGADOR Y DEL SOPLADOR

Los turbocargadores y supercargadores están diseñados para aumentar la cantidad de aire

que entregan a cada uno de los cilindros del motor. En general, los supercargadores son
accionados mecánicamente por el cigüeñal del motor, mientras que los turbocargadores son
impulsados por los gases de desecho del sistema de escape del motor. Los
turbocargadores son los que más se emplean.
Los motores de dos tiempos utilizan un soplador accionado mecánicamente, así como un
turbocargador. El soplador para proporcionar aire para el arranque y aire de barrido en el
motor diésel de dos tiempos.

Para detallar cómo funciona un turbo es necesario tener en cuenta que existen dos tipos de
turbos. Uno es el de impulso y el otro es el de presión constante. Cada uno tiene sus
propias características de funcionamiento, aunque ambos operan, básicamente, de la
misma forma. Una vez puesto en marcha el motor de explosión, este comienza a liberar
gases de escape, los que pasan a través del alojamiento de la turbina e inducen a que la
rueda de la misma gire. Entonces, antes de ser liberados a la atmósfera los gases pasan
por el caracol de la turbina. El turbocompresor responde a las exigencias de carga del motor
a través de una reacción al flujo de los gases de escape del motor. A medida que aumenta
el rendimiento del motor, también se incrementa el flujo de los gases de escape, así como
se potencian proporcionalmente la velocidad y el rendimiento del conjunto rotatorio, que
manda más aire al soplador del motor.

Al eje de la turbina accionada por los gases de escape del motor se fija un compresor
centrífugo, encargado de tomar el aire a presión atmosférica después de pasar por el filtro
de aire, para luego comprimirlo e introducirlo en los cilindros a mayor presión. Es posible
destacar, además, que los gases de escape inciden de forma radial en la turbina, mientras
que salen de manera axial, una vez que han cedido una gran parte de su energía interna,
tanto térmica como mecánica, a la turbina. El efecto secundario negativo que se aprecia es
un aumento de la temperatura, más o menos importante. Este efecto se puede contrarrestar
con un intercooler o enfriador.
9
El aumento de la presión generada por el turbo introduce en el cilindro una mayor cantidad
de masa de oxígeno que la que aspiraría a presión atmosférica, con lo cual se obtiene más
par motor en cada carrera útil de expansión. Y, por ende, ofrece una mayor potencia que un
motor atmosférico de cilindrada equivalente. En un motor de gasolina, se produce un
incremento de consumo proporcional al aumento de masa de aire en el motor. En los
motores diésel, la masa de aire no es proporcional al caudal de combustible, porque
siempre entra aire en exceso. Al ser motores en los cuales el suministro de combustible al
cilindro se realiza por inyección, es en este tipo de propulsores donde el turbo encuentra su
mayor utilidad, es decir, en motores turbodiésel.

Para añadir detalles acerca de cómo funciona el turbo es interesante mencionar que al
operar no resta potencia al motor, dado que la energía utilizada para comprimir el aire de
admisión proviene de los gases de escape. Estos gases se desecharían en su totalidad en
un motor atmosférico. Tampoco provoca pérdidas fuera del rango de trabajo del
turbocompresor, a diferencia de los compresores mecánicos volumétricos.

Los turbocompresores más pequeños, que desarrollan una fuerza de soplado más baja,
alcanzan una presión máxima de 0,25 bar o 3,625 psi, mientras que los más grandes llegan
a ejercer una presión de 1,5 bar o 21,75 psi. En los motores de competición se llega a
presiones de 3 y 8 bares, en función de que el motor funcione a gasolina o sea diésel.

10
  OPERACION DEL TURBOCARGADOR

El turbocargador comprime el aire de admisión a una densidad hasta cuatro veces la de la

presión atmosférica. Esta mayor cantidad de aire denso permite que se queme más
combustible, duplicando así la salida de potencia del motor. El turbocargador reduce las
emisiones y el ruido del escape. Compensa el aire de menor densidad que se encuentra en
operaciones a mayor altitud.

Un motor de aspiración natural a un abastecimiento limitado de aire para la combustión. El

aire solo tiene presión atmosférica para empujarlo al interior de los cilindros. Un
turbocargador proporciona aire presurizado, que permite comprimir mayor cantidad de aire
al interior de cada cilindro para cada encendido. Esto proporciona mayor potencia y mucho
mejor eficiencia de combustible. De esta manera, se obtiene mayor potencia en un tamaño
de motor dado, se mejora la economía de combustible y se reducen las emisiones.

Un compresor centrifugo jala aire de una rueda que gira en su centro, acelerando el aire a
alta velocidad, el cual fluye radialmente hacia afuera a través de un alojamiento en forma de
concha. La velocidad del aire disminuye después de salir de la rueda, lo cual convierte la
energía de la velocidad en presión. Este tipo de compresor es un dispositivo de alta
velocidad. Los turbocargadores actuales funcionan de 80.000 a 130.000 rpm. Un motor
normal puede funcionar solo de 2.500 a 4,000 rpm. Los compresores impulsados por banda
o engrane requieren potencia del motor para ser impulsados. De la energía del combustible
disponible para un motor, se desperdicia cerca del 40% en el escape. Un turbocargador
utiliza parte de esta energía de desecho para impulsar su compresor.

La rueda del compresor centrifugo va unida a un eje, que es una rueda de turbina en el otro
extremo. Este arreglo puede compararse a un molino de agua accionado por la corriente de
un rio, la fuerza del agua haría girar la rueda, que a su vez impulsa la maquinaria. Como en
el río, los gases de escape que fluyen accionan la rueda del compresor. La rueda del
soplador está colocada en un alojamiento en forma de concha, muy parecido a la de la
sección del compresor, pero el flujo es inverso o rápidamente hacia adentro. Los gases de
escape entran tangencialmente y fluyen hacia la rueda giratoria que está en el centro.
11
Después de pasar por la rueda, los gases salen por el centro y continúan por el tubo de
escape hacia la atmósfera. El soplador trabaja mejor a altas velocidades, lo que hace un
buen juego con la sección del compresor. El eje común rueda sobre cojinetes de manguito
entre las ruedas.

Estos cojinetes son de flotación libre, y tienen una capa de aceite tanto en el diámetro
interior como en el diámetro exterior. La acción del flujo de aceite y el giro del eje hacen que
los cojinetes giren aproximadamente a una tercera parte de la velocidad del eje. Cada
turbocargador tiene un sistema de chumacera y un sistema de cojinete de empuje. Hay
variaciones en los sistemas para diferentes tamaños de turbocargadores. El alojamiento del
compresor está unida a un extremo del alojamiento del cojinete y el alojamiento del soplador
está unida al otro extremo. Los cojinetes son lubricados con aceite de motor. Sólo giran las
ruedas, el eje y los cojinetes.

La unidad de turbocargador puede casi duplicar la potencia de un motor, puede caber en

un espacio de un pie cúbico, y una unidad de tamaño mediano pesa solamente 20 kilos.
Los turbocargadores pueden proporcionar un flujo hasta de 1.750 pies cúbicos de aire
por minuto a una relación de presión hasta de cuatro veces la atmosférica.

Un motor puede estar equipado con uno o dos turbocargadores. En el arreglo de

turbocargador doble, cada unidad proporciona aire reforzado a la mitad de los cilindros del
motor. Cuando están conectados en serie, el aire reforzado del turbocargador primario
alimenta al turbocargador secundario, donde se refuerza aun a una presión mayor antes de
Ilegar al postenfriador y al motor.

12
CONCLUSIONES

 Con la terminación de este reporte aprendo las proporciones y requerimientos de

cada sistema, y de manera personal me llevo una idea de que trata de comprender
cada sistema, dichos sistemas son el sistema de conducción, sistema de escape, y
sistema de turbocargado.

 Comprendo lo que trata de evitar un limpiador de aire, hablando de la restricción de

acceso de cualquier partícula hacia el motor, así como la función correspondiente
del limpiador de aire, y, de estar enterado de los tipos de limpiadores que hay, sus
características principales y función de cada uno de dichos limpiadores.

 Reconozco las intervenciones del múltiple de admisión en la mezcla y atomización

de la gasolina, y entiendo con una ideología personal lo que es un múltiple de
admisión y su respectiva función.

 Determino la idea de lo que es un sistema de turbocargador y soplador, reconozco

una definición correcta de un turbocagado, así como la función, las maneras de
manifestación de evitación y limitación que lleva a cabo el turbocargador y el
soplador.

13
BIBLIOGRAFIAS

m.monografias.com/trabajos104/motor-diesel/motor-diesel2.shtml

http://www.autosoporte.com/blog-automotriz/item/348-mecanica-diesel-mantenimiento-de-
los-www.autosoporte.com/blog-automotriz/item/331-mecanica-diesel-filtros-de-aire

http://www.todomotores.cl/competicion/multiple_admision.htm

https://www.mundodelmotor.net/sistema-de-admision/

https://es.m.wikipedia.org/wiki/Turbocompresor

https://www.ecured.cu/Turbocompresor

http://www.autoscout24.es/tematicas/tuning/tuning-de-rendimiento/turbocompresor/

14