4 Mecánica Aplicada Libro Estudiante Corregido

FINNING CAPACITACIÓN LTDA.
MATERIAL DEL ESTUDIANTE
MÓDULO: MECÁNICA APLICADA
Objetivo General
Finalizado el módulo los participantes comprenderán y aplicarán los conceptos

de mecánica, hidráulica y electricidad que les permitan verificar e informar
comportamientos anormales del equipo, durante la operación.
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MECÁNICA APLICADA
MECÁNICA APLICADA
1. Conceptos Básicos de Mecánica
Las leyes de la mecánica describen el movimiento de los objetos y los efectos sobre los
MISMOS.
Dentro de estas leyes encontramos:
• Fricción: Es la resistencia al movimiento entre dos superficies en contacto. Por

ejemplo, existe fricción entre el pistón y la pared del cilindro. La fricción produce calor,
que es uno de los principales contribuyentes al desgaste y a los daños de los
componentes.
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• Inercia: Es la tendencia de un objeto en reposo a permanecer en este estado o de un

objeto en movimiento a mantenerse en movimiento.
Ejemplo: el motor utiliza una fuerza para superar la inercia.
• Fuerza: Es un empuje o tracción que inicia, detiene o cambia el movimiento de un

objeto.
Ejemplo: La fuerza es producida por la combustión durante el tiempo de combustión.

Cuanto mayor sea la fuerza generada, mayor será la potencia producida.
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FINNING CAPACITACIÓN
LTDA. MATERIAL DEL
MECÁNICA
• Presión: La presión es una medida de la fuerza ejercida por unidad de área.
Ejemplo: Durante el ciclo de cuatro tiempos se produce mucha presión en la parte

superior del pistón en los tiempos de compresión y combustión.
Existen tres formas de producir presión:
• Aumentando la temperatura
• Disminuyendo el volumen
• Limitando el flujo
NOTA: Muchos sistemas y componentes de un motor de combustión interna operan a

presiones específicas o las generan. El conocimiento y la medición de las presiones
específicas en todo el motor pueden proporcionar mucha información acerca de su estado.
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LTDA. MATERIAL DEL
MECÁNICA
Torque: El torque se define como el producto de la fuerza por la distancia donde se

aplica dicha fuerza.
POTENCIA PRODUCIDA
La potencia del motor se describe según la cantidad de ciertas características que a

continuación se definirán:
• Torque (Par Motor): Es una fuerza de giro o torsión.
• Ejemplo: El cigüeñal del motor ejerce un torque para hacer girar el volante,
convertidores y dispositivos mecánicos.
• Torque como Capacidad de Transporte de Carga: El torque es también una medida

de la capacidad de transporte de carga del motor.
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LTDA. MATERIAL DEL
MECÁNICA
• Aumento de Torque: Este aumento se produce cuando se reduce la carga de un motor

desde la rpm nominales. Este aumento de torque se produce hasta lograr ciertas rpm,
después de las cuales el torque disminuye rápidamente. El máximo nivel de torque
alcanzado se Ilama torque máximo.
• Potencia: Es un valor nominal del motor que describe la cantidad de trabajo producido
en un periodo o trabajo por unidad de tiempo. La potencia al freno es la potencia útil
disponible en el volante, esta es menor que la potencia real porque se utiliza cierta
energía para mover los componentes del motor.
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LTDA. MATERIAL DEL
MECÁNICA
• Calor: Es una forma de energía producida por la vibración rápida de moléculas que
componen un material, el calor siempre se transfiere desde un cuerpo caliente a un
cuerpo frio.
Ejemplo: La energía térmica se convierte en energía mecánica por medio del pistón y
otros componentes del motor a fin de producir una potencia adecuada para el trabajo.
• Temperatura: Es una medida de lo caliente o lo frio que está en un objeto.

Normalmente se mide con una escala Fahrenheit o Centígrada.
Fohr enheit °F
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LTDA. MATERIAL DEL
MECÁNICA
Eficiencia del motor
El diseño del motor afecta el rendimiento y la eficiencia del motor.
• Calibre: Es el diámetro interior del cilindro medido en pulgadas o milímetros. El calibre

del cilindro determina el volumen de aire disponible para la combustión. Siendo todo lo
demás igual, cuanto mayor sea el calibre mayor será la potencia del motor.
• Carrera: La carrera es la distancia que recorre el pistón desde el PMS (Punto Muerto
Superior) al PMI (Punto Muerto Inferior). La longitud de la carrera viene determinada por
el diseño del cigüeñal. Una mayor carrera permite la entrada de más aire en el cilindro,
lo que a su vez permite quemar más combustible, produciendo más potencia.
• Cilindrada: Es el producto entre el calibre y la carrera del cilindro. Si queremos

determinar la cilindrada total de un motor, debemos multiplicar la cilindrada unitaria por
el número de cilindros.
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LTDA. MATERIAL DEL
MECÁNICA
• Relación de Compresión: Es el cociente entre el volumen total (PMI) y el volumen de

compresión (PMS).
• Viscosidad: Es la resistencia que tiene un liquido a fluir o deslizarse.
NOTA: La viscosidad varía con la temperatura, cuanto mayor sea la temperatura menor
será la viscosidad y mas diluido el aceite.
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LTDA. MATERIAL DEL
2. Conceptos Básicos de Electricidad
Electricidad: La electricidad es una forma de energía que se manifiesta por el

desplazamiento de electrones libres que se transfieren entre átomos conductores.
conductor
los electrones se mueven por el

conductor
NOTA: Existen cuatro conceptos fundamentales que se deben conocer en electricidad,

estas son:
• Voltaje Eléctrico: Es la fuerza que impulsa o hace circular a los electrones libres por un
conductor en un circuito eléctrico cerrado.
1
LTDA. MATERIAL DEL
• Corriente Eléctrica: Es la cantidad de electrones que circula por un conductor en un

tiempo determinado.
• Resistencia Eléctrica: Es la medida de la oposición al paso de los electrones por un

conductor, cada cuerpo o material tiene un valor de resistencia.
aO rt Ó ui utO re s
ll
LTDA. MATERIAL DEL
MECÁNICA
• Potencia Eléctrica: La potencia eléctrica se define como la cantidad de energía

eléctrica o trabajo, que se transporta o que se consume en una determinada unidad de
tiempo. Para entender un poco más el concepto de potencia eléctrica es necesario
conocer primero el de energía.
o Energía Eléctrica: Es la capacidad que tiene un dispositivo o mecanismo

eléctrico a realizar un trabajo. Por lo tanto, la potencia eléctrica es la velocidad
con la cual se consume la energia.
Ar madura
Fuente de alimentac io n
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LTDA. MATERIAL DEL
MECÁNICA
3. Conceptos Básicos de Hidráulica
• Presión: Se define formalmente como la fuerza normal aplicada sobre un área

determinada.
NOTA: Una aplicación importante en hidráulica es cuando generamos presión en un

líquido confinado. Podemos transmitir fuerza y además multiplicar o disminuir la fuerza,
dependiendo del área de aplicación.
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LTDA. MATERIAL DEL
”” MECÁNICA
• Caudal Hidráulico: Es la cantidad de fluido que pasa por una cañería en un tiempo
determinado.
• Energía Hidráulica: Se define como energia hidráulica a aquella que se obtiene por el
aprovechamiento de las energías cinética y potencial de un fluido.
NOTA: Una bomba hidráulica transforma la energía mecánica en energía hidráulica.

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MÓDULO: MECÁNICA APLICADA

Finalizado el módulo los participantes comprenderán y aplicarán los conceptos

1. Conceptos Básicos de Mecánica

Dentro de estas leyes encontramos:

• Fricción: Es la resistencia al movimiento entre dos superficies en contacto. Por

• Inercia: Es la tendencia de un objeto en reposo a permanecer en este estado o de un

Ejemplo: el motor utiliza una fuerza para superar la inercia.

• Fuerza: Es un empuje o tracción que inicia, detiene o cambia el movimiento de un

Ejemplo: La fuerza es producida por la combustión durante el tiempo de combustión.

• Presión: La presión es una medida de la fuerza ejercida por unidad de área.

Ejemplo: Durante el ciclo de cuatro tiempos se produce mucha presión en la parte

Existen tres formas de producir presión:

NOTA: Muchos sistemas y componentes de un motor de combustión interna operan a

Torque: El torque se define como el producto de la fuerza por la distancia donde se

La potencia del motor se describe según la cantidad de ciertas características que a

• Torque (Par Motor): Es una fuerza de giro o torsión.

• Torque como Capacidad de Transporte de Carga: El torque es también una medida

• Aumento de Torque: Este aumento se produce cuando se reduce la carga de un motor

• Temperatura: Es una medida de lo caliente o lo frio que está en un objeto.

Eficiencia del motor

El diseño del motor afecta el rendimiento y la eficiencia del motor.

• Calibre: Es el diámetro interior del cilindro medido en pulgadas o milímetros. El calibre

• Cilindrada: Es el producto entre el calibre y la carrera del cilindro. Si queremos

• Relación de Compresión: Es el cociente entre el volumen total (PMI) y el volumen de

• Viscosidad: Es la resistencia que tiene un liquido a fluir o deslizarse.

2. Conceptos Básicos de Electricidad

Electricidad: La electricidad es una forma de energía que se manifiesta por el

los electrones se mueven por el

NOTA: Existen cuatro conceptos fundamentales que se deben conocer en electricidad,

• Corriente Eléctrica: Es la cantidad de electrones que circula por un conductor en un

• Resistencia Eléctrica: Es la medida de la oposición al paso de los electrones por un

• Potencia Eléctrica: La potencia eléctrica se define como la cantidad de energía

o Energía Eléctrica: Es la capacidad que tiene un dispositivo o mecanismo

3. Conceptos Básicos de Hidráulica

• Presión: Se define formalmente como la fuerza normal aplicada sobre un área

NOTA: Una aplicación importante en hidráulica es cuando generamos presión en un

NOTA: Una bomba hidráulica transforma la energía mecánica en energía hidráulica.

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