N ALONSO CORrts MARiN Profesor Titular Ingeniero Agriacutecola de la Universidad Nacional de Colombia-Sede Medelliacuten
pecialista en Maquinaria y Equipo Agroindustrial de la Universidad del Valle
Inculado hace 1 6 antildeos a la Universidad NacIonal de Colom bia Actualmente se
esempentildea en el aacuterea de Mecanizacioacuten Agriacutecola en la cual ha desarrollado variedad de artiacuteculos y textos universitarios
FERNANDO ALVAREZ MEJiacuteA Profesor Titular Ingeniero Agriacutecola MSC en Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Campinas Brasil Aacuterea Maquinaria Agriacutecola Vinculado hace 28 antildeos
la Universidad Nacional de Colombia Sede Medelliacuten
HUGO GONZAacuteLEZ SAacuteNCHEZ Profesor Asistente Ingeniero Agriacutecola MSc Ingenieriacutea de Materiales y Procesos Especialista en Gestioacuten Agroambienshytal de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medell iacute n Vinculado hace 11 antildeos a la UniverSidad Nacional de Colombia Actualmente se desemshypentildea en el Aacuterea de
canizacioacuten Agriacutecola
UNAL - Medelliacuten
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MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Elkin Alonso Corteacutes Mariacuten Fernando Aacutelvarez Mejiacutea
Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez
copy Universidad Nacional de Colombia Sede Medellin copy Elkin Alonso Corteacutes ( Fernando Aacutelvarez Mejiacutea copy Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez
ISBN 978-958-8256-63-4
Primera Edicion Agosto de 2007
Disentildeo Diagramacioacuten Impresioacuten y encuadernacioacuten Centro de Publicaciones Universidad Nacional de Colombia Sede Medelliacuten
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDEUfN FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Departamento de Ingenieriacutea Agricola y Alimentos
Universidad Nacional de Colombia FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Departamento de Ingenieriacutea Agriacutecola y Alimentos
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MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
GUiacuteA PRAacuteCTICA v
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Medelliacuten
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ISBN 978-958-8256-63-4
Primera Edicion Agosto de 2007
Disentildeo Diagramacioacuten Impresioacuten y encuadernacioacuten Centro de Publicaciones Universidad N acional de Colombia Sede Medellin
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLiN FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Departamento de Ingenieria Agricola y Alimentos
Universidad Nacional de Colombia FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Departamento de Ingenieriacutea Agriacutecola y Alimentos
MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Elkin Alonso Corteacutes Mariacuten Fernando Aacutelvarez Mejiacutea
Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez
Medelliacuten
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TABLA DE CONTENIDO
Introduccioacuten 7
Praacutectica No 1
Eval uacioacuten de maacuteq u i nas autopropu Isadas 11
Fig u ras
Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5
Figura 6
Figura 7 Figura 8
Figura 9
Tablas
Tabla 1
Tabla 2
Bibliogra fiacutea
Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos 12 Tractores de oruga 13 Tractores de ruedas neumaacuteticas 14
Cabina mandos y controles 15 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola 16 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los
componentes de una maacutequina 17 Compo nentes de una maacutequina (tipo tractor) 17
Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz 18 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola 18
Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Valtra 30
Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere 32
37
Praacutectica No 2
Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCJ) 39
Figuras
Bibliografiacutea 50
Praacutectica No 3
Sistemas de combustible y combustioacuten 51
Figuras
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Suumltema de combustible gas natural 55 Figura 5 Compo nentes de un sistema de alimentacioacuten para
gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba ro tativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Panes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en linea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacute n A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten A C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacute n en linea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80
Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura n Figura 23 Figura 2J Figura 25 Figura 26 Figura 27 Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39 Figura 40 Figura 41 Figura 42
Figura 43 Figura 44 Figura 45 Figura 46 Figura 47 Figura 48
Tablas Tabla 1
Tabla2
Tabla 3
Tabla 4
Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5
Fases de admisioacute n y compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) ~ escape 47 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCf 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49
Ciclo de funcio namjento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49
Bibliogra fiacutea
Componentes de bomba ro tativa Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas Salida de combustible Corredera Bomba mecaacutenica Bomba rotativa con ges tioacuten electroacutenica D espiece de una bomba electroacute ruca Reglajes de inyeccioacuten Ajuste bomba electroacutenica Bomba axial Bomba radial Unidad UIS Funcionamiento de sistema urs Unidad UPS Common Rail C R Componente de inyeccioacuten elec troacutenica Esguema de inyeccioacuten electroacutenica 1-jetroruc
KE-J etronic L-Jetronic LH-J etroruc Mo no-J etronic Mo tronic MED 7 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos Filtro de combustible Admisioacuten aire Preftltro Filtro huacutemedo Filtro seco Silenciador
Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de gasolina ) etanol Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes usados Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos gue intervienen en la combustioacuten Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas de myecciacuteoacuten
81 82 83 84 84 85 85 86 87 87 89 90 90 91 92 95
96 99 99
100 100 101 101
102 111 111 11 2 112 113 113
65
66
69
114
Praacutectica No 2
Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCI) 39
Figuras
Figura 1 Figura 2 Figura 3 FIgura 4 Figura 5
Fases de adnusioacuten r compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) y escape 47 DistribuClones del ciclo de operacioacuten de un MC 1 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49
Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49
Bibliogra fiacutea 50
Praacutectica No 3
Sistemas de combustible y combustioacuten 51
Figuras
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Sistema de combustible gas natural 55 Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para
gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diese con bomba rotativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Partes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten Al C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80
Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27
Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32
Figura 33 Figura 34 Figura 35
Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39
Figura 40 Figura 41 Figura 42
Figura 43 Figura 44
Figura 45 Figura 46
Figura 47 Figura 48
Tablas Tabla 1
Tabla 2
Tabla 3
Tabla 4
Componentes de bomba rotativa 81 Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas 82 Salida de combustible 83 Corredera 84 Bomba mecaacutenica 84 Bomba rotativa con gestioacuten electroacutenica 85 Despiece de una bomba electroacutenica 85 Reglajes de inyeccioacuten 86 Ijuste bomba electroacutenica 87 Bomba axial 87 Bomba radial 89 Unidad UIS 90 Funcionamiento de sis tema UIS 90 Unidad UPS 91 Common Rail CR 92 Componente de inyeccioacuten electroacutenica 95 Esquema de inyeccioacuten electroacutenica 96 l--jetronic 99 l-E-J etronic 99 L-Jetronic 100 LH-J etronic 100 Mono-J etronic 101 Motronic MEO 7 101 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos 102 Filtro de combustible 111 Admisioacuten aire 111 Preflltro 112 Filtro huacutemedo 112 Filtro seco 113 Silenciador 113
Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol 65 Algunas caracteristicas de los combustibles maacutes usados 66 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos que intervienen en la combustioacuten 69 Propiedades y datos caracteristicos de los sis temas de myeccioacuten
Bibliografiacutea 114
149
Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
Figu ra 12 Figu ra 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo
Praacutectica No 7
Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175
Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
r Figura 12 Figura 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147
Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149
Praacutectica No 7
Fig u ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figu ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162
Bibliografiacutea
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Figura 5 Figura 6 Figura 7
Figura 8 Figura 9
O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201
Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4
Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9
Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13
Anexo 14 Anexo 15
Anexo 16 rnexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21
Anexos
Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de
combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de
Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345
Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para
rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante
largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor
que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176
Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162
Bibliografiacutea 177
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
en maacuteq u i nas automotrices 191
Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198
Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199
Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202
Siacutembolos de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15
Anexos
Glosario 207
Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275
Sistema de admisioacuten 283
Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301
Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363
Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369
Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373
Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379
Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381
Anexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22
Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389
El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413
INTRODUCCiOacuteN
El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo
Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor
Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como
8
MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial
En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte
En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos
ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9
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MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial
En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte
En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos
ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9
M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA
Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPULSADAS
Objetivos
Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)
Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente
ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11
M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA
Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy
bustibles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una
empresa agricola1
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPU LSADAS
Objetivos
Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)
Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina
La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema
El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull
servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento
d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull
Radiador d panal tipo 2Enganche
de Iros
Ruedas propulSOas
Soportebasculante mayores
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
1 3
12
bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total
El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento
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Enganche dellH
Ruedos opulsor
Soportebasculanl mayor
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
13
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
14 1 5
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible
(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
~ Energiacutea mecaacutenica
---------------------Embrague Acoplar - desacoplar
~
--+
Escape Monoacutexido CO
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
Polea Acoplar
---+ I Maacutequinas estacionarias
~~ bull Sistema I Lshy Subsistema
Mecanismos
Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera
iexcl
~I+-
~ Eje motriz
- Diferencial Reduccioacuten final
-+1 Rueda trasera
iexcl--------_-
lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi
Controles
Fuente de potencia
Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico
tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten
- Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)
Enganche de tres puntos
middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
17
16
bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
(Energiacutea qu iacutemica)
iexcl Energiacutea mecaacutenica
~-------------
Escape Monoacutexido ca
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas
estacionarias
---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera 1shy
Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final
--1 Rueda trasera
iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
i I t
Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas
i +
ir--~---
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos
~~ SistemaI Lshy Subsistema
Mecanismos
I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
middot Salidas para botellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Controles
Fuente de potencia
Operario
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______ _
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor
Tn
NI[l shy
D Energia perdida
Transfcrmad or Tn
NI
D Energia perdida
Operador Tn [J D Energa percida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
Informacioacuten general
Marca _ _ _ ______
Modelo ______ ___
Tipo _________
Nuacutemero de erie ____ _ _
Trocha etaacutendar de las ruedas
Delantera Trasera
Radio de giro _______
Altura total _____
Luz vertical (despeje) ___
Peso de embargue
Peso con lastre _____
Peso in lastre ___
Peso adelante _______
Peso atraacutes _____
Longitud total _______
Precio ____ _ _ _
Distribuidor
OPELN
iexclMANTENIMIENTO
Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05
I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu
~ son costosas
1
PATINAJE DE RUEDAS
UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten
PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible
PATINAJE EXCESIVO
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda
SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca
Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo
~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a
tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______
D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima
rpm
con lastre)
rpm tdf
19
- Mavor conlumo dt combustible
~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia
PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor
Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble
Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor
Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
18
bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas
Informacioacuten general
Marca ___ _ _____ _
Modelo ___ _ _ ____
Tipo __________
Nuacutemero de serie ______
Trocha esraacutendar de las ruedas
Delantera ______ Trasera
Radio de giro _ ______
Alrura roral _____
Luz vertical (despeje) ____
Peso de embarque _ _
Peso con lastre
Peso sin lastre
Peso adelante
Peso atraacutes
Longirud tora l _______
P recio _______
Distribuidor
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm
Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____
Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)
lJ Rereiexcltor
Tn
Nt
D Energia perdida
Transformador Tn
Nt
D Energia perdida
Tn EtJ=o D Energa perdida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
OPERACiOacuteN1 1
MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS
C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos
IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes
L-- son (ostous
Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten
PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible
PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de
combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia
PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor
Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~
- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda
MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca
Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor
Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos
- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo
~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
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-------
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha
(N shy kg) kmh
Motor Marca Tipo ____ _ _
Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _
Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____
Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______
Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _
Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____
N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _
Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________
Inrervalo de cambio __________ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________
- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________
- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
20 21
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo
(N shy kg) kmh
Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _
N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _
rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _
Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _
Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____
N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____
Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _
- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______
- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
2 1 20
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA
Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____
Intervalo de cambio ________
Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___
Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______
Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _
Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______
Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________
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bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __
- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___
Seleccioacuten de cada una _____
Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _
Direccioacuten Tipo ___ _ ___
Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _
Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____
Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________
23
____ _
bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA
Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _
- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _
- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______
Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _
Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___
NLG I API ____ otra _ ______
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _
Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________
Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _
Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _
Direccioacuten Tipo _ ______
Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________
Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______
Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _
23 22
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico ________ _
Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___
Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____
Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _
Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________
Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn
Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______
Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________
Lastre maacuteximo ___________________ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _
Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _
2524
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico _____ ____
Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______
Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___
Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______
tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________
Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______
Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____
Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____
Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________
Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______
Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________
Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA
E quipos o elemento~ opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______
Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____
Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____
Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas
cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n
bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
qUina
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
pos icioacuten neutra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)
debe estar en la maacutequina
bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar el volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero
abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de
los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten
bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
u-actor puede voltearse
bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y
material in fl amable
bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
en tila do
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)
mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca
se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para el u-actorista
bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Equipos deg elementos opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____
Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____
Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____
Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas
cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten
bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
quma
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
p OSicioacuten neu tra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)
debe es tar en la maacutequina
bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar e volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero
abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de
los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n
bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
tractor puede voltearse
bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable
bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
ventilado
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para e tractorista
bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma
bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor
bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura
bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos
bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos
queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana
bull Queacute puede o no hace r el trac tor
bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor
bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es
decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente
bull Registros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)
bull Tarjeta maestra
bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y otros
bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de
archivo final
A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s
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bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el
implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma
bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor
bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura
bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos
bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~
queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana
bull Q ueacute puede o no hacer el tractor
bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor
bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es
decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente
bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)
bull Tarjeta maes tra
bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros
bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final
A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy
tes
28 29
- -
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles
desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico
Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
I Caudal maacuteximo 51 8 1min
I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para
destra be automaacutetico I
I Direccioacuten Hidrostaacutetica
I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Neumaacuteticos standard 4x4
4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo)
Largo maacuteximo (con contrapesos)
2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distanc ia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combustible 180 litros
Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros - shy
Motor
MarcaModelo Valtra 620 D
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6600 cm J
Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de poten cia
Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -
I
I
Fuente Valmer
30 31
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola
Valtra Motor
MarcaModelo Valtra 620 O
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6 600 cm3
Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de potencia
Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy
Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor
Sistema hidraacuteulico
Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
Caudal maacuteximo 518 Imin
Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para
destrabe automaacutetico
Direccioacuten Hidrostaacutetica
Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distancia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combust ible 180 litros
Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros shy - -
Fuente Valmet
30 31
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
--1
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto
bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten
bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en
Especificaciones~ o Tractor 8320 OT
iexclVI OLOr
Marca John Oeere
Modelo 6081H
Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (1 93)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215160
Nuacutemero de cilindros 6
Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129
Cilindrada (litros) middot 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacuteximo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)
198
Transm isioacuten
Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga
Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica
Cantidad de marchas (avance y retroceso )
middot 164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionam iento Electrohidraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000
32 33
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
I -iexcl
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico
bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto
bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten
bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras
Especificaci ones
Modelo Tracto r 8320 DT
Motor
Marca John Deere
Modelo 608 1H
Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque
de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (193)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160
Nuacutemero de cil ind ros 6 j
bull PRAacuteCTICA No 1
Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129
Cili ndrada (litros) 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacutex imo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )
198
Tra nsmisioacuten
Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga
Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica
Cantidad de marchas (avance y retroceso)
164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionamiento El ectroh idraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000
32 33
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200
a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga
aceite
Accionamiento Electrohidraacuteul ico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea I1II1IN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
l I=rpnnc -~-
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
I
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opcionales 48080R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea IIIIIIN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electroh id raacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
Frenos
----------~~
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opciona les 480 80R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
--- -------
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA
- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
l Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha dela ntera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235
Trocha trasera variable 1 Si
IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134
Peso de embarque (kg) 9548 1
Il Puesto de comando
Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces
I pantalla digital y monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del Si
asiento
Asiento de acompantildeante Si
i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
f uente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy
cativos No 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de
Colombia 105 p
Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia
100 p
Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87
p
___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo
agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p
_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p
__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
sidad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas
Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p
37
- -- --
bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1
LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha delantera variable Si
Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235
ITrocha trasera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134
II Peso de embarque (kg) 9548 I
Puesto de comando I
i I Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del 1
Siasiento
I Asiento de acompantildeante Si I
I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto
I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
Fuente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy
cativos N o 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de
Colombia 105 p
Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~
generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia
100 p
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy
librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87
p
_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo
agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p
___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p
__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
~idad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas
Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p
37
bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy
na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p
_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de
maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p
Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)
Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)
bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas
bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales
bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA
1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p
_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de
maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p
Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)
Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)
38
bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y
potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas
bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s
bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados
seguacuten sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo
bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape
bull O rden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Relacioacuten de compresioacuten
bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten
bull Velocidad del pistoacute n (m s)
bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte
Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter
Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma
Concretando resulta
Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy
lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo
bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Orden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Reacioacuten de compresioacuten
bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten
bull Velocidad del pistoacuten (m i s)
bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe
Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter
Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma
Concretando resulta
Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor
desgas te
~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy
nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME
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bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten
) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes
por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt
bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP
bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt
bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)
bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms
en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de
9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un
tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia
bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un
arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que
libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten
kW -h $a b
kW-h
kg c d de rendimiento teacutermico kw -h
bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten
bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio
del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina
iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
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bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten
y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque
bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)
bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)
bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia
bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten
a kW -h $b
kW-h
kgc d de rendimiento teacutermico kw-h
bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~
bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio
del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA
bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura
constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC
bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un
motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado
bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW
La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora
bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96
bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy
sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz
bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los
siguientes da tos
44
bull PRAacuteCTICA No 2
mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)
800 65 1 37
1000 50 185
1400 37 26 7
1300 30 336
2000 23 363
2300 60 15 0
Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1
Nota use p re feriblemente las unidades del SI
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura
constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del
radiador es taacute a 60 OC
bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un
motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ
kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en
lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el
aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado
lo absorbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la
rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del
90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la
bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado
Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV
La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene
un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en
bull litros por hora
Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de
traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de
brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad
de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las
perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del
10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de
profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una
rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en
el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a
la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el
patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de
transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96
bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy
sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800
rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las
velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy
sioacuten en el eje motriz
bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los
siguientes datos
bull PRAacuteCTICA No 2
flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )
800 65
1 00 0 50
1 400 3 7
1800 30
2000 28
2300 60
1 middot0 7J
18 5
267
336
363
150
Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial
de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s
bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se
usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la
eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de
1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1
Nota use preferiblemente las unidades del SI
44 45
bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2
Distribucioacuten con reglaje teorico
DuraciOacuten de la aspiracioacuten
PMS
Distribuci6n con reglaje teoacuterico
PM
Dlstr1buclon con reglale teorlco
DuraciOacuten de la compresioacuten
PMS
PI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel
Dlstribuci6n con reglaje te6rico
Duraci6n del escape
~(~ ~ + ~~ I ~
PM I
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2
DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko
Duracioacuten de la uplracloo
PMS
P MI
Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco
Duracioacuten d l comp tOn
PMS
PNI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Duracioacuten del escape
~(~r~ ~ I ~
I P 11 1
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Explo sioacuten y ex pansi on
P I
Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten
OistrillJcion Clll
reglaje correcjdo
Dura clon de 1 Aspirollcloacuten
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
l)[J=0l [J
Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e
NT 30
Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global
mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
E ~pl os ioacute n y expans ioacuten
Diagrama del reglaje teoacuterico de la
distribucioacuten
DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido
PM S
avance apeUJ)a admisioacuten _ ~
1) )
1 (jI ~- J-~Y
Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
[)~CJ=UD D D
Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e
NT 30
Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal
mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)
O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14
bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos
ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S
~(LSiquestS-3l~ 51
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia
_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia
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Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)
Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible
ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14
bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy
bustibles alternativos
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S
~( l S 2S-3l ct 51
bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con
el sistema de combustible
bull Parres del sistem a
bull Posicioacuten de las mismas
bull Funcionamiento
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull ivluacuteltiple admisioacuten
Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel
Flo tador Aguja Pozo Conductos
Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de relanti
V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite
Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes
pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador
bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los
motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy
cioacuten de compresioacuten E xplique
bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy
dad motor seguacuten carga Explique
bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes
maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre
uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy
cla que un motor de gasolin a normalmente requiere
53
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible
bull Partes de sistema
bull Posicioacuten de las mismas
bull F uncionamien too
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull Muacuteltiple admisioacuten
Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador
bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique
bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique
bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
J
Oacute
1 ii
-
LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
-~~-I ~ - fM1AACA CE
r~10~S0lE
j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE
TANOUE OE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANCIN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
~-
ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf
CambustJble Ltql6o
~- In1riquest ~Clti
TANQUE OE COMBUSTIBLE r
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
-shy
55
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
3
1 I I J ~1t=-~----
U ~= LJ I=
1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten
Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
r~NOUE OE
FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANClN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
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5101 CUltlt del ~oIOf
I I I I I I
CGmbuuble LtQukto
--+ EoK---r C5~ l ~
rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
55
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral
F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados
1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuen te John D eere
56
1I
bull PRAacuteCTICA No 3
Cerrado Abierto Cdo Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuen te John D eere
6
)Ji ~ 3
Jj ~2 1
middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10
middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~
9 12
1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~
2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del
~ire (abierto )
1 Aire 2 (obustible
7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible
lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston
2
313~
6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador
2
3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible
11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur
3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire
9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro
13 Tapo de vaciado d l uj
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural
A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados
1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuente John Deere
56
~I
bull PRAacuteCTICA No 3
1
Cerrldo Abierto Cerrado Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuente John Deere
6 middot
I~IS 3 o I = 2I )~
1
gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v
9 12
1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible
2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del
iacuter-e (abierto)
1 Aire 2 Combutible
1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e
partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston
2
bull 001
6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador
2
l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble
11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal
3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr
g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro
13 Tpoacute dciado de l caja
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3
2 3 2
9
s
3~
Figura 9 Tipos de carburador
Fuente John D eere
19
-A -B
~ shyJ ~
A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector
Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
59 58
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3
2
9
bull
19
-A -B
~~ -~~ ~
5
A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador
B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector
Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
Fuente John Deere
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
inyector
vaacutelvula cheque
lumbrera descarga
~ orifici o descarga
- pis tonc i 110
i~resorte
empu j ado r
leva
a princi pio func ion am ien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente John Deere
TORNIUORESORTE DE AJUSTE
r~-~ PUNTA DE ROCIADO
VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE
RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA
Figu ra 1 2 Partes de un inyector
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
60 61
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
in yector
vaacutelvula c heque
lumbrera descarga
~ or i fic io descarga
- pis tonci 110
i -JL-- resorte
empuj ador
leva
a princi pio func ionamien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente Ioho Deere
TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE
rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO
VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf
ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA
Figura 12 Partes de un inyector
Fuente Ioho Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
60 61
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA
- gtuuml
Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy
dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n
Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de po tencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Cona tos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados
Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural
que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano
La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
62 63
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~ iJJJ
Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy
diciones de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten
Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con
combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de potencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Conatos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C
4H
II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano
) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados
Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano
La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA
Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina
Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)
bull O ctanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible
bull Menor contalllIacutenacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en frio
bull Suministro de aire caliente
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n
bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible
Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla
kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6
100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966
--TeQI I
() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina
Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)
bull Octanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combustible
bull Menor contaminacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en friacuteo
bull Suministro de aire calien te
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten
bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible
Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla
kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25
0786 027 036 0814 028 2980
50 80
0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI
() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico
7759
Jshy25
~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_
Alcohol 5082
Diesel atto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
66
bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shy
i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy
50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten airemiddot combuatlble
Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22
7759
-+25
5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente
Alcohol 5082
Diesel Otto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
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bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shyiexcl 80shy ~ 9IiW
~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810
I~I
bull JIi 40shy 1J448i 30shy
20shyI ~J I
10shy 2724
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten aire - combustible
Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16
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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
100shy
90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl
i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aireltombustible
Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on
La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es
En Peso En Volumen
231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02 por 38 pie 1 N
1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es
68 69
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
100shy
90shy
i 80shy9 70shy
c
= iexcl 40shymiddotu c 30-
~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aire-combustible
Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son
La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
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bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es
En Peso En Volumen
231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es
69
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina C H (octano)R I 8
Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH
2 s
Combustioacuten de gasolina
C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2
Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene
_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
70
bull PRAacuteCTICA No 3
bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute
CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O Octano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
71
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH
Combustioacuten de gasolina
H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2
Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene
~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
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bull PRAacuteCTICA No 3
LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute
CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O O ctano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se
prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)
bull Sobreca rga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415Gravedad API =-- -1315
9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras
Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)
bull Sobrecarga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068
L g L 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415 Gravedad API =- _ -1315 9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras
Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire
bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y airo
bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes
bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s
Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco
Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta
e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire
bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y alto
bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes
bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses
Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco
Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2
no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra
1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyector (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4
76 77
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas
de inyeccioacuten Diesel
Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia
inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro
( Em (kW) MV
Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70
Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75
18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200
N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente
e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior
UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales
bull PRAacuteCTICA No 3
Bombas de inyeccioacuten
Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo
Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea
Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el
79
copy Universidad Nacional de Colombia Sede Medellin copy Elkin Alonso Corteacutes ( Fernando Aacutelvarez Mejiacutea copy Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez
ISBN 978-958-8256-63-4
Primera Edicion Agosto de 2007
Disentildeo Diagramacioacuten Impresioacuten y encuadernacioacuten Centro de Publicaciones Universidad Nacional de Colombia Sede Medelliacuten
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDEUfN FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Departamento de Ingenieriacutea Agricola y Alimentos
Universidad Nacional de Colombia FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Departamento de Ingenieriacutea Agriacutecola y Alimentos
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MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
GUiacuteA PRAacuteCTICA v
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copy Universidad N acional de Colombia Sede Lvledellin copy E lIdn Alonso Corteacutes copy Fernando Aacutelvarez Mejiacutea copy Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez
ISBN 978-958-8256-63-4
Primera Edicion Agosto de 2007
Disentildeo Diagramacioacuten Impresioacuten y encuadernacioacuten Centro de Publicaciones Universidad N acional de Colombia Sede Medellin
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Departamento de Ingenieria Agricola y Alimentos
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Elkin Alonso Corteacutes Mariacuten Fernando Aacutelvarez Mejiacutea
Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez
Medelliacuten
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TABLA DE CONTENIDO
Introduccioacuten 7
Praacutectica No 1
Eval uacioacuten de maacuteq u i nas autopropu Isadas 11
Fig u ras
Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5
Figura 6
Figura 7 Figura 8
Figura 9
Tablas
Tabla 1
Tabla 2
Bibliogra fiacutea
Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos 12 Tractores de oruga 13 Tractores de ruedas neumaacuteticas 14
Cabina mandos y controles 15 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola 16 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los
componentes de una maacutequina 17 Compo nentes de una maacutequina (tipo tractor) 17
Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz 18 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola 18
Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Valtra 30
Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere 32
37
Praacutectica No 2
Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCJ) 39
Figuras
Bibliografiacutea 50
Praacutectica No 3
Sistemas de combustible y combustioacuten 51
Figuras
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Suumltema de combustible gas natural 55 Figura 5 Compo nentes de un sistema de alimentacioacuten para
gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba ro tativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Panes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en linea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacute n A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten A C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacute n en linea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80
Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura n Figura 23 Figura 2J Figura 25 Figura 26 Figura 27 Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39 Figura 40 Figura 41 Figura 42
Figura 43 Figura 44 Figura 45 Figura 46 Figura 47 Figura 48
Tablas Tabla 1
Tabla2
Tabla 3
Tabla 4
Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5
Fases de admisioacute n y compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) ~ escape 47 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCf 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49
Ciclo de funcio namjento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49
Bibliogra fiacutea
Componentes de bomba ro tativa Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas Salida de combustible Corredera Bomba mecaacutenica Bomba rotativa con ges tioacuten electroacutenica D espiece de una bomba electroacute ruca Reglajes de inyeccioacuten Ajuste bomba electroacutenica Bomba axial Bomba radial Unidad UIS Funcionamiento de sistema urs Unidad UPS Common Rail C R Componente de inyeccioacuten elec troacutenica Esguema de inyeccioacuten electroacutenica 1-jetroruc
KE-J etronic L-Jetronic LH-J etroruc Mo no-J etronic Mo tronic MED 7 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos Filtro de combustible Admisioacuten aire Preftltro Filtro huacutemedo Filtro seco Silenciador
Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de gasolina ) etanol Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes usados Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos gue intervienen en la combustioacuten Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas de myecciacuteoacuten
81 82 83 84 84 85 85 86 87 87 89 90 90 91 92 95
96 99 99
100 100 101 101
102 111 111 11 2 112 113 113
65
66
69
114
Praacutectica No 2
Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCI) 39
Figuras
Figura 1 Figura 2 Figura 3 FIgura 4 Figura 5
Fases de adnusioacuten r compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) y escape 47 DistribuClones del ciclo de operacioacuten de un MC 1 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49
Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49
Bibliogra fiacutea 50
Praacutectica No 3
Sistemas de combustible y combustioacuten 51
Figuras
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Sistema de combustible gas natural 55 Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para
gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diese con bomba rotativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Partes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten Al C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80
Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27
Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32
Figura 33 Figura 34 Figura 35
Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39
Figura 40 Figura 41 Figura 42
Figura 43 Figura 44
Figura 45 Figura 46
Figura 47 Figura 48
Tablas Tabla 1
Tabla 2
Tabla 3
Tabla 4
Componentes de bomba rotativa 81 Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas 82 Salida de combustible 83 Corredera 84 Bomba mecaacutenica 84 Bomba rotativa con gestioacuten electroacutenica 85 Despiece de una bomba electroacutenica 85 Reglajes de inyeccioacuten 86 Ijuste bomba electroacutenica 87 Bomba axial 87 Bomba radial 89 Unidad UIS 90 Funcionamiento de sis tema UIS 90 Unidad UPS 91 Common Rail CR 92 Componente de inyeccioacuten electroacutenica 95 Esquema de inyeccioacuten electroacutenica 96 l--jetronic 99 l-E-J etronic 99 L-Jetronic 100 LH-J etronic 100 Mono-J etronic 101 Motronic MEO 7 101 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos 102 Filtro de combustible 111 Admisioacuten aire 111 Preflltro 112 Filtro huacutemedo 112 Filtro seco 113 Silenciador 113
Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol 65 Algunas caracteristicas de los combustibles maacutes usados 66 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos que intervienen en la combustioacuten 69 Propiedades y datos caracteristicos de los sis temas de myeccioacuten
Bibliografiacutea 114
149
Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
Figu ra 12 Figu ra 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo
Praacutectica No 7
Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175
Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
r Figura 12 Figura 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147
Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149
Praacutectica No 7
Fig u ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figu ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162
Bibliografiacutea
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Figura 5 Figura 6 Figura 7
Figura 8 Figura 9
O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201
Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4
Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9
Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13
Anexo 14 Anexo 15
Anexo 16 rnexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21
Anexos
Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de
combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de
Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345
Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para
rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante
largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor
que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176
Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162
Bibliografiacutea 177
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
en maacuteq u i nas automotrices 191
Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198
Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199
Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202
Siacutembolos de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15
Anexos
Glosario 207
Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275
Sistema de admisioacuten 283
Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301
Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363
Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369
Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373
Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379
Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381
Anexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22
Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389
El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413
INTRODUCCiOacuteN
El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo
Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor
Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como
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MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial
En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte
En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos
ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9
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MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial
En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte
En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos
ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9
M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA
Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPULSADAS
Objetivos
Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)
Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente
ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11
M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA
Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy
bustibles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una
empresa agricola1
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPU LSADAS
Objetivos
Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)
Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te
ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina
La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema
El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull
servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento
d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull
Radiador d panal tipo 2Enganche
de Iros
Ruedas propulSOas
Soportebasculante mayores
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
1 3
12
bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total
El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento
d mando di~omejores que 1011 de tu ruect ma nptdez f meno ruido que l cadena bull
Radiadolt de panol tipo 2
Enganche dellH
Ruedos opulsor
Soportebasculanl mayor
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
13
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
14 1 5
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
14 15
16
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible
(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
~ Energiacutea mecaacutenica
---------------------Embrague Acoplar - desacoplar
~
--+
Escape Monoacutexido CO
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
Polea Acoplar
---+ I Maacutequinas estacionarias
~~ bull Sistema I Lshy Subsistema
Mecanismos
Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera
iexcl
~I+-
~ Eje motriz
- Diferencial Reduccioacuten final
-+1 Rueda trasera
iexcl--------_-
lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi
Controles
Fuente de potencia
Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico
tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten
- Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)
Enganche de tres puntos
middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
17
16
bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
(Energiacutea qu iacutemica)
iexcl Energiacutea mecaacutenica
~-------------
Escape Monoacutexido ca
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas
estacionarias
---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera 1shy
Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final
--1 Rueda trasera
iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
i I t
Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas
i +
ir--~---
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos
~~ SistemaI Lshy Subsistema
Mecanismos
I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
middot Salidas para botellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Controles
Fuente de potencia
Operario
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______ _
18
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor
Tn
NI[l shy
D Energia perdida
Transfcrmad or Tn
NI
D Energia perdida
Operador Tn [J D Energa percida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
Informacioacuten general
Marca _ _ _ ______
Modelo ______ ___
Tipo _________
Nuacutemero de erie ____ _ _
Trocha etaacutendar de las ruedas
Delantera Trasera
Radio de giro _______
Altura total _____
Luz vertical (despeje) ___
Peso de embargue
Peso con lastre _____
Peso in lastre ___
Peso adelante _______
Peso atraacutes _____
Longitud total _______
Precio ____ _ _ _
Distribuidor
OPELN
iexclMANTENIMIENTO
Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05
I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu
~ son costosas
1
PATINAJE DE RUEDAS
UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten
PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible
PATINAJE EXCESIVO
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda
SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca
Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo
~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a
tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______
D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima
rpm
con lastre)
rpm tdf
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- Mavor conlumo dt combustible
~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia
PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor
Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble
Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor
Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
18
bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas
Informacioacuten general
Marca ___ _ _____ _
Modelo ___ _ _ ____
Tipo __________
Nuacutemero de serie ______
Trocha esraacutendar de las ruedas
Delantera ______ Trasera
Radio de giro _ ______
Alrura roral _____
Luz vertical (despeje) ____
Peso de embarque _ _
Peso con lastre
Peso sin lastre
Peso adelante
Peso atraacutes
Longirud tora l _______
P recio _______
Distribuidor
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm
Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____
Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)
lJ Rereiexcltor
Tn
Nt
D Energia perdida
Transformador Tn
Nt
D Energia perdida
Tn EtJ=o D Energa perdida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
OPERACiOacuteN1 1
MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS
C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos
IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes
L-- son (ostous
Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten
PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible
PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de
combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia
PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor
Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~
- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda
MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca
Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor
Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos
- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo
~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
19
-------
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha
(N shy kg) kmh
Motor Marca Tipo ____ _ _
Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _
Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____
Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______
Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _
Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____
N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _
Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________
Inrervalo de cambio __________ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________
- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________
- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
20 21
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo
(N shy kg) kmh
Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _
N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _
rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _
Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _
Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____
N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____
Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _
- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______
- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
2 1 20
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA
Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____
Intervalo de cambio ________
Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___
Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______
Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _
Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______
Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________
22
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __
- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___
Seleccioacuten de cada una _____
Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _
Direccioacuten Tipo ___ _ ___
Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _
Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____
Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________
23
____ _
bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA
Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _
- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _
- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______
Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _
Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___
NLG I API ____ otra _ ______
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _
Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________
Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _
Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _
Direccioacuten Tipo _ ______
Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________
Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______
Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _
23 22
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico ________ _
Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___
Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____
Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _
Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________
Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn
Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______
Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________
Lastre maacuteximo ___________________ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _
Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _
2524
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico _____ ____
Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______
Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___
Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______
tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________
Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______
Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____
Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____
Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________
Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______
Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________
Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________
2524
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA
E quipos o elemento~ opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______
Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____
Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____
Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas
cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n
bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
qUina
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
pos icioacuten neutra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)
debe estar en la maacutequina
bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar el volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero
abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de
los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten
bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
u-actor puede voltearse
bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y
material in fl amable
bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
en tila do
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)
mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca
se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para el u-actorista
bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
27
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Equipos deg elementos opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____
Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____
Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____
Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas
cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten
bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
quma
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
p OSicioacuten neu tra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)
debe es tar en la maacutequina
bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar e volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero
abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de
los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n
bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
tractor puede voltearse
bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable
bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
ventilado
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para e tractorista
bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
27 26
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma
bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor
bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura
bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos
bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos
queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana
bull Queacute puede o no hace r el trac tor
bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor
bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es
decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente
bull Registros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)
bull Tarjeta maestra
bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y otros
bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de
archivo final
A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s
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bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el
implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma
bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor
bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura
bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos
bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~
queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana
bull Q ueacute puede o no hacer el tractor
bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor
bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es
decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente
bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)
bull Tarjeta maes tra
bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros
bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final
A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy
tes
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- -
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles
desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico
Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
I Caudal maacuteximo 51 8 1min
I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para
destra be automaacutetico I
I Direccioacuten Hidrostaacutetica
I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Neumaacuteticos standard 4x4
4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo)
Largo maacuteximo (con contrapesos)
2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distanc ia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combustible 180 litros
Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros - shy
Motor
MarcaModelo Valtra 620 D
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6600 cm J
Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de poten cia
Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -
I
I
Fuente Valmer
30 31
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola
Valtra Motor
MarcaModelo Valtra 620 O
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6 600 cm3
Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de potencia
Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy
Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor
Sistema hidraacuteulico
Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
Caudal maacuteximo 518 Imin
Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para
destrabe automaacutetico
Direccioacuten Hidrostaacutetica
Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distancia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combust ible 180 litros
Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros shy - -
Fuente Valmet
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
--1
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto
bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten
bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en
Especificaciones~ o Tractor 8320 OT
iexclVI OLOr
Marca John Oeere
Modelo 6081H
Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (1 93)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215160
Nuacutemero de cilindros 6
Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129
Cilindrada (litros) middot 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacuteximo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)
198
Transm isioacuten
Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga
Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica
Cantidad de marchas (avance y retroceso )
middot 164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionam iento Electrohidraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000
32 33
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
I -iexcl
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico
bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto
bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten
bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras
Especificaci ones
Modelo Tracto r 8320 DT
Motor
Marca John Deere
Modelo 608 1H
Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque
de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (193)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160
Nuacutemero de cil ind ros 6 j
bull PRAacuteCTICA No 1
Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129
Cili ndrada (litros) 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacutex imo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )
198
Tra nsmisioacuten
Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga
Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica
Cantidad de marchas (avance y retroceso)
164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionamiento El ectroh idraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000
32 33
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200
a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga
aceite
Accionamiento Electrohidraacuteul ico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea I1II1IN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
l I=rpnnc -~-
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
I
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opcionales 48080R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea IIIIIIN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electroh id raacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
Frenos
----------~~
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opciona les 480 80R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
--- -------
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA
- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
l Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha dela ntera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235
Trocha trasera variable 1 Si
IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134
Peso de embarque (kg) 9548 1
Il Puesto de comando
Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces
I pantalla digital y monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del Si
asiento
Asiento de acompantildeante Si
i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
f uente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy
cativos No 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de
Colombia 105 p
Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia
100 p
Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87
p
___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo
agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p
_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p
__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
sidad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas
Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p
37
- -- --
bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1
LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha delantera variable Si
Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235
ITrocha trasera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134
II Peso de embarque (kg) 9548 I
Puesto de comando I
i I Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del 1
Siasiento
I Asiento de acompantildeante Si I
I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto
I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
Fuente John Deere
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bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy
cativos N o 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de
Colombia 105 p
Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~
generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia
100 p
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy
librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87
p
_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo
agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p
___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p
__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
~idad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas
Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p
37
bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy
na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p
_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de
maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p
Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)
Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)
bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas
bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales
bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA
1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p
_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de
maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p
Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)
Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)
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bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y
potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas
bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s
bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados
seguacuten sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo
bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape
bull O rden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Relacioacuten de compresioacuten
bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten
bull Velocidad del pistoacute n (m s)
bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte
Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter
Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma
Concretando resulta
Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy
lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo
bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Orden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Reacioacuten de compresioacuten
bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten
bull Velocidad del pistoacuten (m i s)
bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe
Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter
Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma
Concretando resulta
Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor
desgas te
~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy
nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME
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bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten
) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes
por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt
bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP
bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt
bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)
bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms
en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de
9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un
tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia
bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un
arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que
libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten
kW -h $a b
kW-h
kg c d de rendimiento teacutermico kw -h
bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten
bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio
del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina
iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
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bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten
y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque
bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)
bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)
bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia
bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten
a kW -h $b
kW-h
kgc d de rendimiento teacutermico kw-h
bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~
bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio
del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
42 43
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA
bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura
constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC
bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un
motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado
bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW
La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora
bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96
bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy
sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz
bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los
siguientes da tos
44
bull PRAacuteCTICA No 2
mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)
800 65 1 37
1000 50 185
1400 37 26 7
1300 30 336
2000 23 363
2300 60 15 0
Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1
Nota use p re feriblemente las unidades del SI
45
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura
constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del
radiador es taacute a 60 OC
bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un
motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ
kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en
lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el
aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado
lo absorbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la
rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del
90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la
bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado
Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV
La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene
un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en
bull litros por hora
Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de
traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de
brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad
de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las
perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del
10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de
profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una
rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en
el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a
la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el
patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de
transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96
bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy
sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800
rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las
velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy
sioacuten en el eje motriz
bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los
siguientes datos
bull PRAacuteCTICA No 2
flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )
800 65
1 00 0 50
1 400 3 7
1800 30
2000 28
2300 60
1 middot0 7J
18 5
267
336
363
150
Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial
de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s
bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se
usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la
eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de
1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1
Nota use preferiblemente las unidades del SI
44 45
bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2
Distribucioacuten con reglaje teorico
DuraciOacuten de la aspiracioacuten
PMS
Distribuci6n con reglaje teoacuterico
PM
Dlstr1buclon con reglale teorlco
DuraciOacuten de la compresioacuten
PMS
PI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel
Dlstribuci6n con reglaje te6rico
Duraci6n del escape
~(~ ~ + ~~ I ~
PM I
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2
DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko
Duracioacuten de la uplracloo
PMS
P MI
Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco
Duracioacuten d l comp tOn
PMS
PNI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Duracioacuten del escape
~(~r~ ~ I ~
I P 11 1
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Explo sioacuten y ex pansi on
P I
Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten
OistrillJcion Clll
reglaje correcjdo
Dura clon de 1 Aspirollcloacuten
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
l)[J=0l [J
Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e
NT 30
Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global
mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
E ~pl os ioacute n y expans ioacuten
Diagrama del reglaje teoacuterico de la
distribucioacuten
DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido
PM S
avance apeUJ)a admisioacuten _ ~
1) )
1 (jI ~- J-~Y
Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
[)~CJ=UD D D
Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e
NT 30
Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal
mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)
O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14
bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos
ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S
~(LSiquestS-3l~ 51
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia
_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_____2004 Po tencia en tractores y motores (MCI) Medellin Univershysidad lacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)
Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible
ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14
bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy
bustibles alternativos
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S
~( l S 2S-3l ct 51
bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con
el sistema de combustible
bull Parres del sistem a
bull Posicioacuten de las mismas
bull Funcionamiento
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull ivluacuteltiple admisioacuten
Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel
Flo tador Aguja Pozo Conductos
Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de relanti
V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite
Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes
pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador
bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los
motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy
cioacuten de compresioacuten E xplique
bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy
dad motor seguacuten carga Explique
bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes
maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre
uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy
cla que un motor de gasolin a normalmente requiere
53
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible
bull Partes de sistema
bull Posicioacuten de las mismas
bull F uncionamien too
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull Muacuteltiple admisioacuten
Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador
bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique
bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique
bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere
53
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
J
Oacute
1 ii
-
LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
-~~-I ~ - fM1AACA CE
r~10~S0lE
j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE
TANOUE OE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANCIN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
~-
ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf
CambustJble Ltql6o
~- In1riquest ~Clti
TANQUE OE COMBUSTIBLE r
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
-shy
55
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
3
1 I I J ~1t=-~----
U ~= LJ I=
1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten
Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
r~NOUE OE
FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANClN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
v_
5101 CUltlt del ~oIOf
I I I I I I
CGmbuuble LtQukto
--+ EoK---r C5~ l ~
rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
55
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral
F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados
1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuen te John D eere
56
1I
bull PRAacuteCTICA No 3
Cerrado Abierto Cdo Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuen te John D eere
6
)Ji ~ 3
Jj ~2 1
middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10
middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~
9 12
1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~
2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del
~ire (abierto )
1 Aire 2 (obustible
7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible
lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston
2
313~
6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador
2
3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible
11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur
3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire
9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro
13 Tapo de vaciado d l uj
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural
A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados
1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuente John Deere
56
~I
bull PRAacuteCTICA No 3
1
Cerrldo Abierto Cerrado Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuente John Deere
6 middot
I~IS 3 o I = 2I )~
1
gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v
9 12
1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible
2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del
iacuter-e (abierto)
1 Aire 2 Combutible
1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e
partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston
2
bull 001
6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador
2
l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble
11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal
3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr
g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro
13 Tpoacute dciado de l caja
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3
2 3 2
9
s
3~
Figura 9 Tipos de carburador
Fuente John D eere
19
-A -B
~ shyJ ~
A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector
Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3
2
9
bull
19
-A -B
~~ -~~ ~
5
A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador
B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector
Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
Fuente John Deere
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
inyector
vaacutelvula cheque
lumbrera descarga
~ orifici o descarga
- pis tonc i 110
i~resorte
empu j ado r
leva
a princi pio func ion am ien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente John Deere
TORNIUORESORTE DE AJUSTE
r~-~ PUNTA DE ROCIADO
VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE
RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA
Figu ra 1 2 Partes de un inyector
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
in yector
vaacutelvula c heque
lumbrera descarga
~ or i fic io descarga
- pis tonci 110
i -JL-- resorte
empuj ador
leva
a princi pio func ionamien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente Ioho Deere
TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE
rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO
VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf
ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA
Figura 12 Partes de un inyector
Fuente Ioho Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA
- gtuuml
Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy
dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n
Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de po tencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Cona tos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados
Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural
que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano
La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~ iJJJ
Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy
diciones de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten
Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con
combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de potencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Conatos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C
4H
II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano
) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados
Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano
La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA
Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina
Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)
bull O ctanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible
bull Menor contalllIacutenacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en frio
bull Suministro de aire caliente
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n
bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible
Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla
kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6
100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966
--TeQI I
() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina
Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)
bull Octanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combustible
bull Menor contaminacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en friacuteo
bull Suministro de aire calien te
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten
bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible
Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla
kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25
0786 027 036 0814 028 2980
50 80
0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI
() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico
7759
Jshy25
~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_
Alcohol 5082
Diesel atto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
66
bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shy
i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy
50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten airemiddot combuatlble
Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22
7759
-+25
5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente
Alcohol 5082
Diesel Otto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
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bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shyiexcl 80shy ~ 9IiW
~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810
I~I
bull JIi 40shy 1J448i 30shy
20shyI ~J I
10shy 2724
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten aire - combustible
Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16
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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
100shy
90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl
i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aireltombustible
Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on
La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es
En Peso En Volumen
231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02 por 38 pie 1 N
1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es
68 69
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
100shy
90shy
i 80shy9 70shy
c
= iexcl 40shymiddotu c 30-
~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aire-combustible
Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son
La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
68
bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es
En Peso En Volumen
231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina C H (octano)R I 8
Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH
2 s
Combustioacuten de gasolina
C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2
Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene
_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
70
bull PRAacuteCTICA No 3
bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute
CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O Octano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
71
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH
Combustioacuten de gasolina
H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2
Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene
~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
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bull PRAacuteCTICA No 3
LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute
CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O O ctano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se
prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)
bull Sobreca rga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415Gravedad API =-- -1315
9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras
Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)
bull Sobrecarga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068
L g L 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415 Gravedad API =- _ -1315 9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras
Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire
bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y airo
bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes
bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s
Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco
Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta
e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire
bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y alto
bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes
bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses
Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco
Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2
no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra
1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyector (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas
de inyeccioacuten Diesel
Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia
inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro
( Em (kW) MV
Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70
Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75
18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200
N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente
e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior
UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales
bull PRAacuteCTICA No 3
Bombas de inyeccioacuten
Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo
Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea
Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el
79
copy Universidad N acional de Colombia Sede Lvledellin copy E lIdn Alonso Corteacutes copy Fernando Aacutelvarez Mejiacutea copy Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez
ISBN 978-958-8256-63-4
Primera Edicion Agosto de 2007
Disentildeo Diagramacioacuten Impresioacuten y encuadernacioacuten Centro de Publicaciones Universidad N acional de Colombia Sede Medellin
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLiN FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Departamento de Ingenieria Agricola y Alimentos
Universidad Nacional de Colombia FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Departamento de Ingenieriacutea Agriacutecola y Alimentos
MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Elkin Alonso Corteacutes Mariacuten Fernando Aacutelvarez Mejiacutea
Hugo Alberto Gonzaacutelez Saacutenchez
Medelliacuten
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TABLA DE CONTENIDO
Introduccioacuten 7
Praacutectica No 1
Eval uacioacuten de maacuteq u i nas autopropu Isadas 11
Fig u ras
Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5
Figura 6
Figura 7 Figura 8
Figura 9
Tablas
Tabla 1
Tabla 2
Bibliogra fiacutea
Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos 12 Tractores de oruga 13 Tractores de ruedas neumaacuteticas 14
Cabina mandos y controles 15 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola 16 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los
componentes de una maacutequina 17 Compo nentes de una maacutequina (tipo tractor) 17
Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz 18 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola 18
Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Valtra 30
Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere 32
37
Praacutectica No 2
Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCJ) 39
Figuras
Bibliografiacutea 50
Praacutectica No 3
Sistemas de combustible y combustioacuten 51
Figuras
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Suumltema de combustible gas natural 55 Figura 5 Compo nentes de un sistema de alimentacioacuten para
gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba ro tativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Panes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en linea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacute n A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten A C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacute n en linea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80
Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura n Figura 23 Figura 2J Figura 25 Figura 26 Figura 27 Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39 Figura 40 Figura 41 Figura 42
Figura 43 Figura 44 Figura 45 Figura 46 Figura 47 Figura 48
Tablas Tabla 1
Tabla2
Tabla 3
Tabla 4
Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5
Fases de admisioacute n y compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) ~ escape 47 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCf 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49
Ciclo de funcio namjento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49
Bibliogra fiacutea
Componentes de bomba ro tativa Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas Salida de combustible Corredera Bomba mecaacutenica Bomba rotativa con ges tioacuten electroacutenica D espiece de una bomba electroacute ruca Reglajes de inyeccioacuten Ajuste bomba electroacutenica Bomba axial Bomba radial Unidad UIS Funcionamiento de sistema urs Unidad UPS Common Rail C R Componente de inyeccioacuten elec troacutenica Esguema de inyeccioacuten electroacutenica 1-jetroruc
KE-J etronic L-Jetronic LH-J etroruc Mo no-J etronic Mo tronic MED 7 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos Filtro de combustible Admisioacuten aire Preftltro Filtro huacutemedo Filtro seco Silenciador
Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de gasolina ) etanol Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes usados Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos gue intervienen en la combustioacuten Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas de myecciacuteoacuten
81 82 83 84 84 85 85 86 87 87 89 90 90 91 92 95
96 99 99
100 100 101 101
102 111 111 11 2 112 113 113
65
66
69
114
Praacutectica No 2
Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCI) 39
Figuras
Figura 1 Figura 2 Figura 3 FIgura 4 Figura 5
Fases de adnusioacuten r compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) y escape 47 DistribuClones del ciclo de operacioacuten de un MC 1 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49
Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49
Bibliogra fiacutea 50
Praacutectica No 3
Sistemas de combustible y combustioacuten 51
Figuras
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Sistema de combustible gas natural 55 Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para
gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diese con bomba rotativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Partes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten Al C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80
Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27
Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32
Figura 33 Figura 34 Figura 35
Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39
Figura 40 Figura 41 Figura 42
Figura 43 Figura 44
Figura 45 Figura 46
Figura 47 Figura 48
Tablas Tabla 1
Tabla 2
Tabla 3
Tabla 4
Componentes de bomba rotativa 81 Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas 82 Salida de combustible 83 Corredera 84 Bomba mecaacutenica 84 Bomba rotativa con gestioacuten electroacutenica 85 Despiece de una bomba electroacutenica 85 Reglajes de inyeccioacuten 86 Ijuste bomba electroacutenica 87 Bomba axial 87 Bomba radial 89 Unidad UIS 90 Funcionamiento de sis tema UIS 90 Unidad UPS 91 Common Rail CR 92 Componente de inyeccioacuten electroacutenica 95 Esquema de inyeccioacuten electroacutenica 96 l--jetronic 99 l-E-J etronic 99 L-Jetronic 100 LH-J etronic 100 Mono-J etronic 101 Motronic MEO 7 101 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos 102 Filtro de combustible 111 Admisioacuten aire 111 Preflltro 112 Filtro huacutemedo 112 Filtro seco 113 Silenciador 113
Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol 65 Algunas caracteristicas de los combustibles maacutes usados 66 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos que intervienen en la combustioacuten 69 Propiedades y datos caracteristicos de los sis temas de myeccioacuten
Bibliografiacutea 114
149
Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
Figu ra 12 Figu ra 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo
Praacutectica No 7
Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175
Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
r Figura 12 Figura 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147
Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149
Praacutectica No 7
Fig u ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figu ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162
Bibliografiacutea
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Figura 5 Figura 6 Figura 7
Figura 8 Figura 9
O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201
Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4
Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9
Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13
Anexo 14 Anexo 15
Anexo 16 rnexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21
Anexos
Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de
combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de
Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345
Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para
rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante
largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor
que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176
Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162
Bibliografiacutea 177
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
en maacuteq u i nas automotrices 191
Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198
Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199
Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202
Siacutembolos de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15
Anexos
Glosario 207
Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275
Sistema de admisioacuten 283
Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301
Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363
Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369
Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373
Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379
Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381
Anexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22
Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389
El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413
INTRODUCCiOacuteN
El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo
Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor
Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como
8
MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial
En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte
En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos
ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9
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MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial
En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte
En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos
ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9
M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA
Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPULSADAS
Objetivos
Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)
Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente
ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11
M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA
Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy
bustibles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una
empresa agricola1
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPU LSADAS
Objetivos
Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)
Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te
ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11
12
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina
La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema
El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull
servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento
d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull
Radiador d panal tipo 2Enganche
de Iros
Ruedas propulSOas
Soportebasculante mayores
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
1 3
12
bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total
El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento
d mando di~omejores que 1011 de tu ruect ma nptdez f meno ruido que l cadena bull
Radiadolt de panol tipo 2
Enganche dellH
Ruedos opulsor
Soportebasculanl mayor
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
13
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
14 1 5
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible
(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
~ Energiacutea mecaacutenica
---------------------Embrague Acoplar - desacoplar
~
--+
Escape Monoacutexido CO
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
Polea Acoplar
---+ I Maacutequinas estacionarias
~~ bull Sistema I Lshy Subsistema
Mecanismos
Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera
iexcl
~I+-
~ Eje motriz
- Diferencial Reduccioacuten final
-+1 Rueda trasera
iexcl--------_-
lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi
Controles
Fuente de potencia
Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico
tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten
- Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)
Enganche de tres puntos
middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
17
16
bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
(Energiacutea qu iacutemica)
iexcl Energiacutea mecaacutenica
~-------------
Escape Monoacutexido ca
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas
estacionarias
---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera 1shy
Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final
--1 Rueda trasera
iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
i I t
Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas
i +
ir--~---
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos
~~ SistemaI Lshy Subsistema
Mecanismos
I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
middot Salidas para botellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Controles
Fuente de potencia
Operario
17
______ _
18
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor
Tn
NI[l shy
D Energia perdida
Transfcrmad or Tn
NI
D Energia perdida
Operador Tn [J D Energa percida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
Informacioacuten general
Marca _ _ _ ______
Modelo ______ ___
Tipo _________
Nuacutemero de erie ____ _ _
Trocha etaacutendar de las ruedas
Delantera Trasera
Radio de giro _______
Altura total _____
Luz vertical (despeje) ___
Peso de embargue
Peso con lastre _____
Peso in lastre ___
Peso adelante _______
Peso atraacutes _____
Longitud total _______
Precio ____ _ _ _
Distribuidor
OPELN
iexclMANTENIMIENTO
Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05
I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu
~ son costosas
1
PATINAJE DE RUEDAS
UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten
PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible
PATINAJE EXCESIVO
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda
SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca
Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo
~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a
tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______
D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima
rpm
con lastre)
rpm tdf
19
- Mavor conlumo dt combustible
~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia
PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor
Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble
Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor
Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
18
bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas
Informacioacuten general
Marca ___ _ _____ _
Modelo ___ _ _ ____
Tipo __________
Nuacutemero de serie ______
Trocha esraacutendar de las ruedas
Delantera ______ Trasera
Radio de giro _ ______
Alrura roral _____
Luz vertical (despeje) ____
Peso de embarque _ _
Peso con lastre
Peso sin lastre
Peso adelante
Peso atraacutes
Longirud tora l _______
P recio _______
Distribuidor
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm
Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____
Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)
lJ Rereiexcltor
Tn
Nt
D Energia perdida
Transformador Tn
Nt
D Energia perdida
Tn EtJ=o D Energa perdida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
OPERACiOacuteN1 1
MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS
C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos
IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes
L-- son (ostous
Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten
PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible
PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de
combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia
PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor
Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~
- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda
MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca
Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor
Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos
- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo
~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
19
-------
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha
(N shy kg) kmh
Motor Marca Tipo ____ _ _
Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _
Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____
Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______
Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _
Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____
N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _
Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________
Inrervalo de cambio __________ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________
- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________
- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
20 21
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo
(N shy kg) kmh
Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _
N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _
rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _
Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _
Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____
N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____
Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _
- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______
- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
2 1 20
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA
Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____
Intervalo de cambio ________
Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___
Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______
Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _
Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______
Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________
22
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __
- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___
Seleccioacuten de cada una _____
Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _
Direccioacuten Tipo ___ _ ___
Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _
Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____
Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________
23
____ _
bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA
Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _
- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _
- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______
Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _
Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___
NLG I API ____ otra _ ______
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _
Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________
Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _
Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _
Direccioacuten Tipo _ ______
Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________
Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______
Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _
23 22
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico ________ _
Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___
Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____
Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _
Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________
Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn
Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______
Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________
Lastre maacuteximo ___________________ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _
Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _
2524
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico _____ ____
Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______
Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___
Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______
tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________
Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______
Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____
Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____
Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________
Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______
Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________
Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________
2524
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA
E quipos o elemento~ opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______
Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____
Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____
Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas
cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n
bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
qUina
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
pos icioacuten neutra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)
debe estar en la maacutequina
bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar el volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero
abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de
los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten
bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
u-actor puede voltearse
bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y
material in fl amable
bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
en tila do
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)
mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca
se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para el u-actorista
bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Equipos deg elementos opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____
Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____
Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____
Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas
cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten
bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
quma
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
p OSicioacuten neu tra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)
debe es tar en la maacutequina
bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar e volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero
abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de
los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n
bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
tractor puede voltearse
bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable
bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
ventilado
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para e tractorista
bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma
bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor
bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura
bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos
bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos
queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana
bull Queacute puede o no hace r el trac tor
bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor
bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es
decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente
bull Registros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)
bull Tarjeta maestra
bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y otros
bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de
archivo final
A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s
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bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el
implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma
bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor
bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura
bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos
bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~
queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana
bull Q ueacute puede o no hacer el tractor
bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor
bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es
decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente
bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)
bull Tarjeta maes tra
bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros
bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final
A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy
tes
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- -
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles
desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico
Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
I Caudal maacuteximo 51 8 1min
I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para
destra be automaacutetico I
I Direccioacuten Hidrostaacutetica
I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Neumaacuteticos standard 4x4
4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo)
Largo maacuteximo (con contrapesos)
2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distanc ia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combustible 180 litros
Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros - shy
Motor
MarcaModelo Valtra 620 D
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6600 cm J
Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de poten cia
Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -
I
I
Fuente Valmer
30 31
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola
Valtra Motor
MarcaModelo Valtra 620 O
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6 600 cm3
Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de potencia
Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy
Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor
Sistema hidraacuteulico
Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
Caudal maacuteximo 518 Imin
Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para
destrabe automaacutetico
Direccioacuten Hidrostaacutetica
Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distancia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combust ible 180 litros
Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros shy - -
Fuente Valmet
30 31
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
--1
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto
bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten
bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en
Especificaciones~ o Tractor 8320 OT
iexclVI OLOr
Marca John Oeere
Modelo 6081H
Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (1 93)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215160
Nuacutemero de cilindros 6
Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129
Cilindrada (litros) middot 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacuteximo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)
198
Transm isioacuten
Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga
Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica
Cantidad de marchas (avance y retroceso )
middot 164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionam iento Electrohidraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000
32 33
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
I -iexcl
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico
bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto
bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten
bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras
Especificaci ones
Modelo Tracto r 8320 DT
Motor
Marca John Deere
Modelo 608 1H
Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque
de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (193)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160
Nuacutemero de cil ind ros 6 j
bull PRAacuteCTICA No 1
Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129
Cili ndrada (litros) 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacutex imo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )
198
Tra nsmisioacuten
Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga
Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica
Cantidad de marchas (avance y retroceso)
164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionamiento El ectroh idraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000
32 33
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200
a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga
aceite
Accionamiento Electrohidraacuteul ico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea I1II1IN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
l I=rpnnc -~-
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
I
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opcionales 48080R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea IIIIIIN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electroh id raacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
Frenos
----------~~
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opciona les 480 80R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
--- -------
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA
- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
l Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha dela ntera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235
Trocha trasera variable 1 Si
IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134
Peso de embarque (kg) 9548 1
Il Puesto de comando
Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces
I pantalla digital y monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del Si
asiento
Asiento de acompantildeante Si
i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
f uente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy
cativos No 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de
Colombia 105 p
Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia
100 p
Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87
p
___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo
agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p
_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p
__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
sidad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas
Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p
37
- -- --
bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1
LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha delantera variable Si
Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235
ITrocha trasera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134
II Peso de embarque (kg) 9548 I
Puesto de comando I
i I Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del 1
Siasiento
I Asiento de acompantildeante Si I
I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto
I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
Fuente John Deere
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bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy
cativos N o 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de
Colombia 105 p
Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~
generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia
100 p
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy
librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87
p
_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo
agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p
___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p
__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
~idad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas
Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p
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bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy
na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p
_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de
maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p
Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)
Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)
bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas
bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales
bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA
1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p
_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de
maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p
Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)
Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)
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bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y
potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas
bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s
bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados
seguacuten sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo
bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape
bull O rden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Relacioacuten de compresioacuten
bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten
bull Velocidad del pistoacute n (m s)
bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte
Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter
Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma
Concretando resulta
Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste
40 41
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy
lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo
bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Orden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Reacioacuten de compresioacuten
bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten
bull Velocidad del pistoacuten (m i s)
bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe
Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter
Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma
Concretando resulta
Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor
desgas te
~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy
nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME
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bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten
) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes
por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt
bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP
bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt
bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)
bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms
en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de
9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un
tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia
bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un
arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que
libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten
kW -h $a b
kW-h
kg c d de rendimiento teacutermico kw -h
bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten
bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio
del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina
iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
42 43
bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten
y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque
bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)
bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)
bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia
bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten
a kW -h $b
kW-h
kgc d de rendimiento teacutermico kw-h
bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~
bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio
del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
42 43
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA
bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura
constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC
bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un
motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado
bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW
La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora
bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96
bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy
sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz
bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los
siguientes da tos
44
bull PRAacuteCTICA No 2
mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)
800 65 1 37
1000 50 185
1400 37 26 7
1300 30 336
2000 23 363
2300 60 15 0
Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1
Nota use p re feriblemente las unidades del SI
45
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura
constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del
radiador es taacute a 60 OC
bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un
motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ
kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en
lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el
aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado
lo absorbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la
rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del
90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la
bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado
Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV
La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene
un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en
bull litros por hora
Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de
traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de
brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad
de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las
perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del
10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de
profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una
rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en
el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a
la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el
patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de
transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96
bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy
sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800
rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las
velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy
sioacuten en el eje motriz
bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los
siguientes datos
bull PRAacuteCTICA No 2
flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )
800 65
1 00 0 50
1 400 3 7
1800 30
2000 28
2300 60
1 middot0 7J
18 5
267
336
363
150
Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial
de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s
bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se
usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la
eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de
1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1
Nota use preferiblemente las unidades del SI
44 45
bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2
Distribucioacuten con reglaje teorico
DuraciOacuten de la aspiracioacuten
PMS
Distribuci6n con reglaje teoacuterico
PM
Dlstr1buclon con reglale teorlco
DuraciOacuten de la compresioacuten
PMS
PI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel
Dlstribuci6n con reglaje te6rico
Duraci6n del escape
~(~ ~ + ~~ I ~
PM I
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2
DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko
Duracioacuten de la uplracloo
PMS
P MI
Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco
Duracioacuten d l comp tOn
PMS
PNI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Duracioacuten del escape
~(~r~ ~ I ~
I P 11 1
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Explo sioacuten y ex pansi on
P I
Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten
OistrillJcion Clll
reglaje correcjdo
Dura clon de 1 Aspirollcloacuten
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
l)[J=0l [J
Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e
NT 30
Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global
mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
E ~pl os ioacute n y expans ioacuten
Diagrama del reglaje teoacuterico de la
distribucioacuten
DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido
PM S
avance apeUJ)a admisioacuten _ ~
1) )
1 (jI ~- J-~Y
Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
[)~CJ=UD D D
Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e
NT 30
Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal
mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)
O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14
bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos
ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S
~(LSiquestS-3l~ 51
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia
_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_____2004 Po tencia en tractores y motores (MCI) Medellin Univershysidad lacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)
Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible
ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14
bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy
bustibles alternativos
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S
~( l S 2S-3l ct 51
bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con
el sistema de combustible
bull Parres del sistem a
bull Posicioacuten de las mismas
bull Funcionamiento
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull ivluacuteltiple admisioacuten
Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel
Flo tador Aguja Pozo Conductos
Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de relanti
V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite
Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes
pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador
bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los
motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy
cioacuten de compresioacuten E xplique
bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy
dad motor seguacuten carga Explique
bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes
maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre
uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy
cla que un motor de gasolin a normalmente requiere
53
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible
bull Partes de sistema
bull Posicioacuten de las mismas
bull F uncionamien too
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull Muacuteltiple admisioacuten
Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador
bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique
bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique
bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere
53
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
J
Oacute
1 ii
-
LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
-~~-I ~ - fM1AACA CE
r~10~S0lE
j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE
TANOUE OE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANCIN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
~-
ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf
CambustJble Ltql6o
~- In1riquest ~Clti
TANQUE OE COMBUSTIBLE r
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
-shy
55
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
3
1 I I J ~1t=-~----
U ~= LJ I=
1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten
Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
r~NOUE OE
FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANClN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
v_
5101 CUltlt del ~oIOf
I I I I I I
CGmbuuble LtQukto
--+ EoK---r C5~ l ~
rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
55
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral
F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados
1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuen te John D eere
56
1I
bull PRAacuteCTICA No 3
Cerrado Abierto Cdo Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuen te John D eere
6
)Ji ~ 3
Jj ~2 1
middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10
middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~
9 12
1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~
2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del
~ire (abierto )
1 Aire 2 (obustible
7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible
lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston
2
313~
6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador
2
3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible
11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur
3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire
9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro
13 Tapo de vaciado d l uj
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural
A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados
1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuente John Deere
56
~I
bull PRAacuteCTICA No 3
1
Cerrldo Abierto Cerrado Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuente John Deere
6 middot
I~IS 3 o I = 2I )~
1
gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v
9 12
1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible
2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del
iacuter-e (abierto)
1 Aire 2 Combutible
1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e
partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston
2
bull 001
6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador
2
l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble
11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal
3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr
g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro
13 Tpoacute dciado de l caja
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3
2 3 2
9
s
3~
Figura 9 Tipos de carburador
Fuente John D eere
19
-A -B
~ shyJ ~
A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector
Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
59 58
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3
2
9
bull
19
-A -B
~~ -~~ ~
5
A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador
B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector
Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
Fuente John Deere
58 59
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
inyector
vaacutelvula cheque
lumbrera descarga
~ orifici o descarga
- pis tonc i 110
i~resorte
empu j ado r
leva
a princi pio func ion am ien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente John Deere
TORNIUORESORTE DE AJUSTE
r~-~ PUNTA DE ROCIADO
VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE
RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA
Figu ra 1 2 Partes de un inyector
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
60 61
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
in yector
vaacutelvula c heque
lumbrera descarga
~ or i fic io descarga
- pis tonci 110
i -JL-- resorte
empuj ador
leva
a princi pio func ionamien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente Ioho Deere
TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE
rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO
VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf
ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA
Figura 12 Partes de un inyector
Fuente Ioho Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
60 61
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA
- gtuuml
Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy
dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n
Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de po tencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Cona tos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados
Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural
que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano
La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~ iJJJ
Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy
diciones de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten
Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con
combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de potencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Conatos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C
4H
II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano
) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados
Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano
La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA
Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina
Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)
bull O ctanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible
bull Menor contalllIacutenacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en frio
bull Suministro de aire caliente
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n
bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible
Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla
kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6
100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966
--TeQI I
() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina
Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)
bull Octanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combustible
bull Menor contaminacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en friacuteo
bull Suministro de aire calien te
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten
bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible
Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla
kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25
0786 027 036 0814 028 2980
50 80
0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI
() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico
7759
Jshy25
~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_
Alcohol 5082
Diesel atto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
66
bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shy
i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy
50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten airemiddot combuatlble
Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16
67
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22
7759
-+25
5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente
Alcohol 5082
Diesel Otto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
66
bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shyiexcl 80shy ~ 9IiW
~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810
I~I
bull JIi 40shy 1J448i 30shy
20shyI ~J I
10shy 2724
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten aire - combustible
Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16
67
bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
100shy
90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl
i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aireltombustible
Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on
La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es
En Peso En Volumen
231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02 por 38 pie 1 N
1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es
68 69
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
100shy
90shy
i 80shy9 70shy
c
= iexcl 40shymiddotu c 30-
~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aire-combustible
Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son
La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
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bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es
En Peso En Volumen
231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina C H (octano)R I 8
Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH
2 s
Combustioacuten de gasolina
C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2
Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene
_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
70
bull PRAacuteCTICA No 3
bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute
CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O Octano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH
Combustioacuten de gasolina
H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2
Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene
~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
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LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute
CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O O ctano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se
prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)
bull Sobreca rga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415Gravedad API =-- -1315
9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras
Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)
bull Sobrecarga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068
L g L 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415 Gravedad API =- _ -1315 9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras
Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire
bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y airo
bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes
bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s
Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco
Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta
e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire
bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y alto
bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes
bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses
Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco
Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2
no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra
1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyector (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas
de inyeccioacuten Diesel
Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia
inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro
( Em (kW) MV
Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70
Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75
18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200
N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente
e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior
UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales
bull PRAacuteCTICA No 3
Bombas de inyeccioacuten
Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo
Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea
Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el
79
J - shy
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TABLA DE CONTENIDO
Introduccioacuten 7
Praacutectica No 1
Eval uacioacuten de maacuteq u i nas autopropu Isadas 11
Fig u ras
Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5
Figura 6
Figura 7 Figura 8
Figura 9
Tablas
Tabla 1
Tabla 2
Bibliogra fiacutea
Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos 12 Tractores de oruga 13 Tractores de ruedas neumaacuteticas 14
Cabina mandos y controles 15 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola 16 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los
componentes de una maacutequina 17 Compo nentes de una maacutequina (tipo tractor) 17
Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz 18 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola 18
Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Valtra 30
Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere 32
37
Praacutectica No 2
Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCJ) 39
Figuras
Bibliografiacutea 50
Praacutectica No 3
Sistemas de combustible y combustioacuten 51
Figuras
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Suumltema de combustible gas natural 55 Figura 5 Compo nentes de un sistema de alimentacioacuten para
gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba ro tativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Panes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en linea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacute n A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten A C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacute n en linea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80
Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura n Figura 23 Figura 2J Figura 25 Figura 26 Figura 27 Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39 Figura 40 Figura 41 Figura 42
Figura 43 Figura 44 Figura 45 Figura 46 Figura 47 Figura 48
Tablas Tabla 1
Tabla2
Tabla 3
Tabla 4
Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5
Fases de admisioacute n y compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) ~ escape 47 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCf 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49
Ciclo de funcio namjento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49
Bibliogra fiacutea
Componentes de bomba ro tativa Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas Salida de combustible Corredera Bomba mecaacutenica Bomba rotativa con ges tioacuten electroacutenica D espiece de una bomba electroacute ruca Reglajes de inyeccioacuten Ajuste bomba electroacutenica Bomba axial Bomba radial Unidad UIS Funcionamiento de sistema urs Unidad UPS Common Rail C R Componente de inyeccioacuten elec troacutenica Esguema de inyeccioacuten electroacutenica 1-jetroruc
KE-J etronic L-Jetronic LH-J etroruc Mo no-J etronic Mo tronic MED 7 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos Filtro de combustible Admisioacuten aire Preftltro Filtro huacutemedo Filtro seco Silenciador
Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de gasolina ) etanol Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes usados Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos gue intervienen en la combustioacuten Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas de myecciacuteoacuten
81 82 83 84 84 85 85 86 87 87 89 90 90 91 92 95
96 99 99
100 100 101 101
102 111 111 11 2 112 113 113
65
66
69
114
Praacutectica No 2
Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCI) 39
Figuras
Figura 1 Figura 2 Figura 3 FIgura 4 Figura 5
Fases de adnusioacuten r compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) y escape 47 DistribuClones del ciclo de operacioacuten de un MC 1 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49
Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49
Bibliogra fiacutea 50
Praacutectica No 3
Sistemas de combustible y combustioacuten 51
Figuras
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Sistema de combustible gas natural 55 Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para
gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diese con bomba rotativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Partes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten Al C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80
Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27
Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32
Figura 33 Figura 34 Figura 35
Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39
Figura 40 Figura 41 Figura 42
Figura 43 Figura 44
Figura 45 Figura 46
Figura 47 Figura 48
Tablas Tabla 1
Tabla 2
Tabla 3
Tabla 4
Componentes de bomba rotativa 81 Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas 82 Salida de combustible 83 Corredera 84 Bomba mecaacutenica 84 Bomba rotativa con gestioacuten electroacutenica 85 Despiece de una bomba electroacutenica 85 Reglajes de inyeccioacuten 86 Ijuste bomba electroacutenica 87 Bomba axial 87 Bomba radial 89 Unidad UIS 90 Funcionamiento de sis tema UIS 90 Unidad UPS 91 Common Rail CR 92 Componente de inyeccioacuten electroacutenica 95 Esquema de inyeccioacuten electroacutenica 96 l--jetronic 99 l-E-J etronic 99 L-Jetronic 100 LH-J etronic 100 Mono-J etronic 101 Motronic MEO 7 101 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos 102 Filtro de combustible 111 Admisioacuten aire 111 Preflltro 112 Filtro huacutemedo 112 Filtro seco 113 Silenciador 113
Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol 65 Algunas caracteristicas de los combustibles maacutes usados 66 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos que intervienen en la combustioacuten 69 Propiedades y datos caracteristicos de los sis temas de myeccioacuten
Bibliografiacutea 114
149
Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
Figu ra 12 Figu ra 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo
Praacutectica No 7
Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175
Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
r Figura 12 Figura 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147
Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149
Praacutectica No 7
Fig u ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figu ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162
Bibliografiacutea
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Figura 5 Figura 6 Figura 7
Figura 8 Figura 9
O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201
Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4
Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9
Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13
Anexo 14 Anexo 15
Anexo 16 rnexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21
Anexos
Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de
combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de
Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345
Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para
rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante
largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor
que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176
Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162
Bibliografiacutea 177
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
en maacuteq u i nas automotrices 191
Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198
Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199
Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202
Siacutembolos de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15
Anexos
Glosario 207
Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275
Sistema de admisioacuten 283
Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301
Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363
Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369
Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373
Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379
Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381
Anexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22
Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389
El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413
INTRODUCCiOacuteN
El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo
Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor
Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como
8
MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial
En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte
En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos
ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9
8
MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial
En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte
En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos
ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9
M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA
Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPULSADAS
Objetivos
Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)
Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente
ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11
M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA
Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy
bustibles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una
empresa agricola1
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPU LSADAS
Objetivos
Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)
Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te
ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11
12
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina
La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema
El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull
servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento
d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull
Radiador d panal tipo 2Enganche
de Iros
Ruedas propulSOas
Soportebasculante mayores
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
1 3
12
bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total
El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento
d mando di~omejores que 1011 de tu ruect ma nptdez f meno ruido que l cadena bull
Radiadolt de panol tipo 2
Enganche dellH
Ruedos opulsor
Soportebasculanl mayor
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
13
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
14 1 5
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
14 15
16
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible
(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
~ Energiacutea mecaacutenica
---------------------Embrague Acoplar - desacoplar
~
--+
Escape Monoacutexido CO
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
Polea Acoplar
---+ I Maacutequinas estacionarias
~~ bull Sistema I Lshy Subsistema
Mecanismos
Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera
iexcl
~I+-
~ Eje motriz
- Diferencial Reduccioacuten final
-+1 Rueda trasera
iexcl--------_-
lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi
Controles
Fuente de potencia
Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico
tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten
- Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)
Enganche de tres puntos
middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
17
16
bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
(Energiacutea qu iacutemica)
iexcl Energiacutea mecaacutenica
~-------------
Escape Monoacutexido ca
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas
estacionarias
---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera 1shy
Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final
--1 Rueda trasera
iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
i I t
Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas
i +
ir--~---
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos
~~ SistemaI Lshy Subsistema
Mecanismos
I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
middot Salidas para botellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Controles
Fuente de potencia
Operario
17
______ _
18
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor
Tn
NI[l shy
D Energia perdida
Transfcrmad or Tn
NI
D Energia perdida
Operador Tn [J D Energa percida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
Informacioacuten general
Marca _ _ _ ______
Modelo ______ ___
Tipo _________
Nuacutemero de erie ____ _ _
Trocha etaacutendar de las ruedas
Delantera Trasera
Radio de giro _______
Altura total _____
Luz vertical (despeje) ___
Peso de embargue
Peso con lastre _____
Peso in lastre ___
Peso adelante _______
Peso atraacutes _____
Longitud total _______
Precio ____ _ _ _
Distribuidor
OPELN
iexclMANTENIMIENTO
Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05
I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu
~ son costosas
1
PATINAJE DE RUEDAS
UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten
PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible
PATINAJE EXCESIVO
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda
SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca
Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo
~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a
tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______
D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima
rpm
con lastre)
rpm tdf
19
- Mavor conlumo dt combustible
~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia
PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor
Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble
Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor
Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
18
bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas
Informacioacuten general
Marca ___ _ _____ _
Modelo ___ _ _ ____
Tipo __________
Nuacutemero de serie ______
Trocha esraacutendar de las ruedas
Delantera ______ Trasera
Radio de giro _ ______
Alrura roral _____
Luz vertical (despeje) ____
Peso de embarque _ _
Peso con lastre
Peso sin lastre
Peso adelante
Peso atraacutes
Longirud tora l _______
P recio _______
Distribuidor
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm
Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____
Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)
lJ Rereiexcltor
Tn
Nt
D Energia perdida
Transformador Tn
Nt
D Energia perdida
Tn EtJ=o D Energa perdida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
OPERACiOacuteN1 1
MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS
C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos
IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes
L-- son (ostous
Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten
PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible
PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de
combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia
PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor
Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~
- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda
MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca
Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor
Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos
- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo
~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
19
-------
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha
(N shy kg) kmh
Motor Marca Tipo ____ _ _
Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _
Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____
Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______
Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _
Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____
N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _
Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________
Inrervalo de cambio __________ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________
- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________
- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
20 21
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo
(N shy kg) kmh
Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _
N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _
rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _
Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _
Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____
N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____
Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _
- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______
- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
2 1 20
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA
Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____
Intervalo de cambio ________
Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___
Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______
Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _
Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______
Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________
22
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __
- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___
Seleccioacuten de cada una _____
Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _
Direccioacuten Tipo ___ _ ___
Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _
Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____
Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________
23
____ _
bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA
Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _
- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _
- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______
Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _
Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___
NLG I API ____ otra _ ______
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _
Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________
Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _
Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _
Direccioacuten Tipo _ ______
Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________
Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______
Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _
23 22
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico ________ _
Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___
Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____
Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _
Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________
Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn
Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______
Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________
Lastre maacuteximo ___________________ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _
Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _
2524
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico _____ ____
Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______
Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___
Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______
tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________
Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______
Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____
Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____
Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________
Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______
Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________
Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________
2524
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA
E quipos o elemento~ opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______
Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____
Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____
Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas
cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n
bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
qUina
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
pos icioacuten neutra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)
debe estar en la maacutequina
bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar el volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero
abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de
los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten
bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
u-actor puede voltearse
bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y
material in fl amable
bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
en tila do
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)
mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca
se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para el u-actorista
bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Equipos deg elementos opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____
Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____
Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____
Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas
cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten
bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
quma
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
p OSicioacuten neu tra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)
debe es tar en la maacutequina
bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar e volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero
abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de
los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n
bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
tractor puede voltearse
bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable
bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
ventilado
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para e tractorista
bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma
bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor
bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura
bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos
bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos
queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana
bull Queacute puede o no hace r el trac tor
bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor
bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es
decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente
bull Registros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)
bull Tarjeta maestra
bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y otros
bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de
archivo final
A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s
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bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el
implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma
bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor
bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura
bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos
bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~
queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana
bull Q ueacute puede o no hacer el tractor
bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor
bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es
decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente
bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)
bull Tarjeta maes tra
bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros
bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final
A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy
tes
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- -
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles
desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico
Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
I Caudal maacuteximo 51 8 1min
I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para
destra be automaacutetico I
I Direccioacuten Hidrostaacutetica
I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Neumaacuteticos standard 4x4
4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo)
Largo maacuteximo (con contrapesos)
2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distanc ia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combustible 180 litros
Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros - shy
Motor
MarcaModelo Valtra 620 D
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6600 cm J
Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de poten cia
Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -
I
I
Fuente Valmer
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola
Valtra Motor
MarcaModelo Valtra 620 O
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6 600 cm3
Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de potencia
Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy
Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor
Sistema hidraacuteulico
Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
Caudal maacuteximo 518 Imin
Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para
destrabe automaacutetico
Direccioacuten Hidrostaacutetica
Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distancia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combust ible 180 litros
Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros shy - -
Fuente Valmet
30 31
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
--1
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto
bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten
bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en
Especificaciones~ o Tractor 8320 OT
iexclVI OLOr
Marca John Oeere
Modelo 6081H
Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (1 93)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215160
Nuacutemero de cilindros 6
Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129
Cilindrada (litros) middot 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacuteximo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)
198
Transm isioacuten
Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga
Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica
Cantidad de marchas (avance y retroceso )
middot 164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionam iento Electrohidraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000
32 33
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
I -iexcl
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico
bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto
bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten
bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras
Especificaci ones
Modelo Tracto r 8320 DT
Motor
Marca John Deere
Modelo 608 1H
Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque
de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (193)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160
Nuacutemero de cil ind ros 6 j
bull PRAacuteCTICA No 1
Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129
Cili ndrada (litros) 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacutex imo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )
198
Tra nsmisioacuten
Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga
Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica
Cantidad de marchas (avance y retroceso)
164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionamiento El ectroh idraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000
32 33
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200
a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga
aceite
Accionamiento Electrohidraacuteul ico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea I1II1IN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
l I=rpnnc -~-
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
I
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opcionales 48080R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea IIIIIIN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electroh id raacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
Frenos
----------~~
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opciona les 480 80R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
--- -------
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA
- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
l Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha dela ntera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235
Trocha trasera variable 1 Si
IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134
Peso de embarque (kg) 9548 1
Il Puesto de comando
Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces
I pantalla digital y monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del Si
asiento
Asiento de acompantildeante Si
i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
f uente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy
cativos No 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de
Colombia 105 p
Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia
100 p
Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87
p
___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo
agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p
_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p
__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
sidad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas
Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p
37
- -- --
bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1
LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha delantera variable Si
Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235
ITrocha trasera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134
II Peso de embarque (kg) 9548 I
Puesto de comando I
i I Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del 1
Siasiento
I Asiento de acompantildeante Si I
I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto
I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
Fuente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy
cativos N o 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de
Colombia 105 p
Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~
generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia
100 p
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy
librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87
p
_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo
agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p
___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p
__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
~idad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas
Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p
37
bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy
na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p
_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de
maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p
Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)
Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)
bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas
bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales
bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA
1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p
_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de
maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p
Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)
Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)
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bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y
potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas
bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s
bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados
seguacuten sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo
bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape
bull O rden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Relacioacuten de compresioacuten
bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten
bull Velocidad del pistoacute n (m s)
bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte
Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter
Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma
Concretando resulta
Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste
40 41
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy
lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo
bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Orden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Reacioacuten de compresioacuten
bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten
bull Velocidad del pistoacuten (m i s)
bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe
Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter
Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma
Concretando resulta
Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor
desgas te
~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy
nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME
40 41
bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten
) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes
por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt
bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP
bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt
bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)
bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms
en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de
9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un
tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia
bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un
arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que
libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten
kW -h $a b
kW-h
kg c d de rendimiento teacutermico kw -h
bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten
bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio
del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina
iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
42 43
bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten
y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque
bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)
bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)
bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia
bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten
a kW -h $b
kW-h
kgc d de rendimiento teacutermico kw-h
bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~
bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio
del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA
bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura
constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC
bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un
motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado
bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW
La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora
bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96
bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy
sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz
bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los
siguientes da tos
44
bull PRAacuteCTICA No 2
mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)
800 65 1 37
1000 50 185
1400 37 26 7
1300 30 336
2000 23 363
2300 60 15 0
Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1
Nota use p re feriblemente las unidades del SI
45
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura
constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del
radiador es taacute a 60 OC
bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un
motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ
kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en
lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el
aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado
lo absorbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la
rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del
90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la
bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado
Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV
La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene
un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en
bull litros por hora
Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de
traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de
brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad
de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las
perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del
10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de
profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una
rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en
el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a
la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el
patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de
transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96
bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy
sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800
rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las
velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy
sioacuten en el eje motriz
bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los
siguientes datos
bull PRAacuteCTICA No 2
flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )
800 65
1 00 0 50
1 400 3 7
1800 30
2000 28
2300 60
1 middot0 7J
18 5
267
336
363
150
Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial
de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s
bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se
usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la
eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de
1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1
Nota use preferiblemente las unidades del SI
44 45
bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2
Distribucioacuten con reglaje teorico
DuraciOacuten de la aspiracioacuten
PMS
Distribuci6n con reglaje teoacuterico
PM
Dlstr1buclon con reglale teorlco
DuraciOacuten de la compresioacuten
PMS
PI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel
Dlstribuci6n con reglaje te6rico
Duraci6n del escape
~(~ ~ + ~~ I ~
PM I
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2
DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko
Duracioacuten de la uplracloo
PMS
P MI
Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco
Duracioacuten d l comp tOn
PMS
PNI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Duracioacuten del escape
~(~r~ ~ I ~
I P 11 1
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Explo sioacuten y ex pansi on
P I
Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten
OistrillJcion Clll
reglaje correcjdo
Dura clon de 1 Aspirollcloacuten
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
l)[J=0l [J
Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e
NT 30
Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global
mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
E ~pl os ioacute n y expans ioacuten
Diagrama del reglaje teoacuterico de la
distribucioacuten
DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido
PM S
avance apeUJ)a admisioacuten _ ~
1) )
1 (jI ~- J-~Y
Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
[)~CJ=UD D D
Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e
NT 30
Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal
mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
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bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)
O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14
bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos
ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S
~(LSiquestS-3l~ 51
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia
_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_____2004 Po tencia en tractores y motores (MCI) Medellin Univershysidad lacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)
Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible
ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14
bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy
bustibles alternativos
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S
~( l S 2S-3l ct 51
bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con
el sistema de combustible
bull Parres del sistem a
bull Posicioacuten de las mismas
bull Funcionamiento
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull ivluacuteltiple admisioacuten
Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel
Flo tador Aguja Pozo Conductos
Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de relanti
V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite
Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes
pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador
bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los
motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy
cioacuten de compresioacuten E xplique
bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy
dad motor seguacuten carga Explique
bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes
maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre
uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy
cla que un motor de gasolin a normalmente requiere
53
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible
bull Partes de sistema
bull Posicioacuten de las mismas
bull F uncionamien too
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull Muacuteltiple admisioacuten
Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador
bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique
bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique
bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere
53
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
J
Oacute
1 ii
-
LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
-~~-I ~ - fM1AACA CE
r~10~S0lE
j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE
TANOUE OE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANCIN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
~-
ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf
CambustJble Ltql6o
~- In1riquest ~Clti
TANQUE OE COMBUSTIBLE r
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
-shy
55
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
3
1 I I J ~1t=-~----
U ~= LJ I=
1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten
Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
r~NOUE OE
FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANClN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
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5101 CUltlt del ~oIOf
I I I I I I
CGmbuuble LtQukto
--+ EoK---r C5~ l ~
rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
55
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral
F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados
1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuen te John D eere
56
1I
bull PRAacuteCTICA No 3
Cerrado Abierto Cdo Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuen te John D eere
6
)Ji ~ 3
Jj ~2 1
middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10
middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~
9 12
1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~
2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del
~ire (abierto )
1 Aire 2 (obustible
7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible
lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston
2
313~
6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador
2
3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible
11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur
3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire
9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro
13 Tapo de vaciado d l uj
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural
A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados
1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuente John Deere
56
~I
bull PRAacuteCTICA No 3
1
Cerrldo Abierto Cerrado Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuente John Deere
6 middot
I~IS 3 o I = 2I )~
1
gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v
9 12
1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible
2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del
iacuter-e (abierto)
1 Aire 2 Combutible
1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e
partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston
2
bull 001
6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador
2
l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble
11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal
3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr
g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro
13 Tpoacute dciado de l caja
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3
2 3 2
9
s
3~
Figura 9 Tipos de carburador
Fuente John D eere
19
-A -B
~ shyJ ~
A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector
Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
59 58
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3
2
9
bull
19
-A -B
~~ -~~ ~
5
A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador
B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector
Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
Fuente John Deere
58 59
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
inyector
vaacutelvula cheque
lumbrera descarga
~ orifici o descarga
- pis tonc i 110
i~resorte
empu j ado r
leva
a princi pio func ion am ien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente John Deere
TORNIUORESORTE DE AJUSTE
r~-~ PUNTA DE ROCIADO
VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE
RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA
Figu ra 1 2 Partes de un inyector
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
60 61
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
in yector
vaacutelvula c heque
lumbrera descarga
~ or i fic io descarga
- pis tonci 110
i -JL-- resorte
empuj ador
leva
a princi pio func ionamien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente Ioho Deere
TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE
rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO
VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf
ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA
Figura 12 Partes de un inyector
Fuente Ioho Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
60 61
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA
- gtuuml
Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy
dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n
Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de po tencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Cona tos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados
Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural
que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano
La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
62 63
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~ iJJJ
Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy
diciones de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten
Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con
combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de potencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Conatos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C
4H
II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano
) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados
Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano
La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
62 63
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA
Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina
Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)
bull O ctanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible
bull Menor contalllIacutenacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en frio
bull Suministro de aire caliente
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n
bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible
Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla
kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6
100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966
--TeQI I
() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
64 65
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina
Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)
bull Octanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combustible
bull Menor contaminacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en friacuteo
bull Suministro de aire calien te
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten
bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible
Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla
kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25
0786 027 036 0814 028 2980
50 80
0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI
() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
65 64
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico
7759
Jshy25
~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_
Alcohol 5082
Diesel atto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
66
bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shy
i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy
50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten airemiddot combuatlble
Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16
67
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22
7759
-+25
5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente
Alcohol 5082
Diesel Otto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
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bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shyiexcl 80shy ~ 9IiW
~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810
I~I
bull JIi 40shy 1J448i 30shy
20shyI ~J I
10shy 2724
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten aire - combustible
Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16
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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
100shy
90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl
i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aireltombustible
Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on
La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es
En Peso En Volumen
231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02 por 38 pie 1 N
1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es
68 69
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
100shy
90shy
i 80shy9 70shy
c
= iexcl 40shymiddotu c 30-
~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aire-combustible
Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son
La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
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bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es
En Peso En Volumen
231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina C H (octano)R I 8
Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH
2 s
Combustioacuten de gasolina
C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2
Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene
_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
70
bull PRAacuteCTICA No 3
bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute
CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O Octano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
71
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH
Combustioacuten de gasolina
H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2
Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene
~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
70
bull PRAacuteCTICA No 3
LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute
CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O O ctano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se
prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)
bull Sobreca rga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415Gravedad API =-- -1315
9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras
Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
72 73
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)
bull Sobrecarga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068
L g L 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415 Gravedad API =- _ -1315 9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras
Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire
bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y airo
bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes
bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s
Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco
Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta
e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire
bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y alto
bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes
bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses
Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco
Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2
no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra
1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyector (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas
de inyeccioacuten Diesel
Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia
inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro
( Em (kW) MV
Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70
Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75
18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200
N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente
e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior
UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales
bull PRAacuteCTICA No 3
Bombas de inyeccioacuten
Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo
Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea
Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el
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TABLA DE CONTENIDO
Introduccioacuten 7
Praacutectica No 1
Eval uacioacuten de maacuteq u i nas autopropu Isadas 11
Fig u ras
Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5
Figura 6
Figura 7 Figura 8
Figura 9
Tablas
Tabla 1
Tabla 2
Bibliogra fiacutea
Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos 12 Tractores de oruga 13 Tractores de ruedas neumaacuteticas 14
Cabina mandos y controles 15 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola 16 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los
componentes de una maacutequina 17 Compo nentes de una maacutequina (tipo tractor) 17
Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz 18 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola 18
Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Valtra 30
Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere 32
37
Praacutectica No 2
Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCJ) 39
Figuras
Bibliografiacutea 50
Praacutectica No 3
Sistemas de combustible y combustioacuten 51
Figuras
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Suumltema de combustible gas natural 55 Figura 5 Compo nentes de un sistema de alimentacioacuten para
gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba ro tativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Panes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en linea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacute n A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten A C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacute n en linea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80
Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura n Figura 23 Figura 2J Figura 25 Figura 26 Figura 27 Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39 Figura 40 Figura 41 Figura 42
Figura 43 Figura 44 Figura 45 Figura 46 Figura 47 Figura 48
Tablas Tabla 1
Tabla2
Tabla 3
Tabla 4
Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5
Fases de admisioacute n y compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) ~ escape 47 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCf 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49
Ciclo de funcio namjento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49
Bibliogra fiacutea
Componentes de bomba ro tativa Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas Salida de combustible Corredera Bomba mecaacutenica Bomba rotativa con ges tioacuten electroacutenica D espiece de una bomba electroacute ruca Reglajes de inyeccioacuten Ajuste bomba electroacutenica Bomba axial Bomba radial Unidad UIS Funcionamiento de sistema urs Unidad UPS Common Rail C R Componente de inyeccioacuten elec troacutenica Esguema de inyeccioacuten electroacutenica 1-jetroruc
KE-J etronic L-Jetronic LH-J etroruc Mo no-J etronic Mo tronic MED 7 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos Filtro de combustible Admisioacuten aire Preftltro Filtro huacutemedo Filtro seco Silenciador
Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de gasolina ) etanol Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes usados Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos gue intervienen en la combustioacuten Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas de myecciacuteoacuten
81 82 83 84 84 85 85 86 87 87 89 90 90 91 92 95
96 99 99
100 100 101 101
102 111 111 11 2 112 113 113
65
66
69
114
Praacutectica No 2
Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCI) 39
Figuras
Figura 1 Figura 2 Figura 3 FIgura 4 Figura 5
Fases de adnusioacuten r compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) y escape 47 DistribuClones del ciclo de operacioacuten de un MC 1 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49
Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49
Bibliogra fiacutea 50
Praacutectica No 3
Sistemas de combustible y combustioacuten 51
Figuras
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Sistema de combustible gas natural 55 Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para
gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diese con bomba rotativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Partes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten Al C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80
Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27
Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32
Figura 33 Figura 34 Figura 35
Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39
Figura 40 Figura 41 Figura 42
Figura 43 Figura 44
Figura 45 Figura 46
Figura 47 Figura 48
Tablas Tabla 1
Tabla 2
Tabla 3
Tabla 4
Componentes de bomba rotativa 81 Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas 82 Salida de combustible 83 Corredera 84 Bomba mecaacutenica 84 Bomba rotativa con gestioacuten electroacutenica 85 Despiece de una bomba electroacutenica 85 Reglajes de inyeccioacuten 86 Ijuste bomba electroacutenica 87 Bomba axial 87 Bomba radial 89 Unidad UIS 90 Funcionamiento de sis tema UIS 90 Unidad UPS 91 Common Rail CR 92 Componente de inyeccioacuten electroacutenica 95 Esquema de inyeccioacuten electroacutenica 96 l--jetronic 99 l-E-J etronic 99 L-Jetronic 100 LH-J etronic 100 Mono-J etronic 101 Motronic MEO 7 101 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos 102 Filtro de combustible 111 Admisioacuten aire 111 Preflltro 112 Filtro huacutemedo 112 Filtro seco 113 Silenciador 113
Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol 65 Algunas caracteristicas de los combustibles maacutes usados 66 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos que intervienen en la combustioacuten 69 Propiedades y datos caracteristicos de los sis temas de myeccioacuten
Bibliografiacutea 114
149
Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
Figu ra 12 Figu ra 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo
Praacutectica No 7
Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175
Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
r Figura 12 Figura 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147
Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149
Praacutectica No 7
Fig u ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figu ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162
Bibliografiacutea
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Figura 5 Figura 6 Figura 7
Figura 8 Figura 9
O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201
Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4
Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9
Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13
Anexo 14 Anexo 15
Anexo 16 rnexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21
Anexos
Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de
combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de
Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345
Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para
rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante
largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor
que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176
Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162
Bibliografiacutea 177
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
en maacuteq u i nas automotrices 191
Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198
Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199
Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202
Siacutembolos de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15
Anexos
Glosario 207
Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275
Sistema de admisioacuten 283
Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301
Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363
Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369
Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373
Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379
Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381
Anexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22
Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389
El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413
INTRODUCCiOacuteN
El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo
Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor
Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como
8
MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial
En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte
En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos
ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9
8
MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial
En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte
En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos
ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9
M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA
Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPULSADAS
Objetivos
Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)
Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente
ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11
M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA
Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy
bustibles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una
empresa agricola1
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPU LSADAS
Objetivos
Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)
Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te
ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11
12
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina
La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema
El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull
servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento
d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull
Radiador d panal tipo 2Enganche
de Iros
Ruedas propulSOas
Soportebasculante mayores
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
1 3
12
bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total
El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento
d mando di~omejores que 1011 de tu ruect ma nptdez f meno ruido que l cadena bull
Radiadolt de panol tipo 2
Enganche dellH
Ruedos opulsor
Soportebasculanl mayor
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
13
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
14 1 5
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
14 15
16
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible
(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
~ Energiacutea mecaacutenica
---------------------Embrague Acoplar - desacoplar
~
--+
Escape Monoacutexido CO
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
Polea Acoplar
---+ I Maacutequinas estacionarias
~~ bull Sistema I Lshy Subsistema
Mecanismos
Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera
iexcl
~I+-
~ Eje motriz
- Diferencial Reduccioacuten final
-+1 Rueda trasera
iexcl--------_-
lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi
Controles
Fuente de potencia
Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico
tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten
- Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)
Enganche de tres puntos
middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
17
16
bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
(Energiacutea qu iacutemica)
iexcl Energiacutea mecaacutenica
~-------------
Escape Monoacutexido ca
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas
estacionarias
---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera 1shy
Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final
--1 Rueda trasera
iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
i I t
Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas
i +
ir--~---
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos
~~ SistemaI Lshy Subsistema
Mecanismos
I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
middot Salidas para botellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Controles
Fuente de potencia
Operario
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______ _
18
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor
Tn
NI[l shy
D Energia perdida
Transfcrmad or Tn
NI
D Energia perdida
Operador Tn [J D Energa percida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
Informacioacuten general
Marca _ _ _ ______
Modelo ______ ___
Tipo _________
Nuacutemero de erie ____ _ _
Trocha etaacutendar de las ruedas
Delantera Trasera
Radio de giro _______
Altura total _____
Luz vertical (despeje) ___
Peso de embargue
Peso con lastre _____
Peso in lastre ___
Peso adelante _______
Peso atraacutes _____
Longitud total _______
Precio ____ _ _ _
Distribuidor
OPELN
iexclMANTENIMIENTO
Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05
I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu
~ son costosas
1
PATINAJE DE RUEDAS
UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten
PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible
PATINAJE EXCESIVO
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda
SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca
Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo
~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a
tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______
D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima
rpm
con lastre)
rpm tdf
19
- Mavor conlumo dt combustible
~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia
PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor
Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble
Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor
Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
18
bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas
Informacioacuten general
Marca ___ _ _____ _
Modelo ___ _ _ ____
Tipo __________
Nuacutemero de serie ______
Trocha esraacutendar de las ruedas
Delantera ______ Trasera
Radio de giro _ ______
Alrura roral _____
Luz vertical (despeje) ____
Peso de embarque _ _
Peso con lastre
Peso sin lastre
Peso adelante
Peso atraacutes
Longirud tora l _______
P recio _______
Distribuidor
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm
Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____
Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)
lJ Rereiexcltor
Tn
Nt
D Energia perdida
Transformador Tn
Nt
D Energia perdida
Tn EtJ=o D Energa perdida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
OPERACiOacuteN1 1
MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS
C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos
IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes
L-- son (ostous
Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten
PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible
PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de
combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia
PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor
Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~
- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda
MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca
Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor
Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos
- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo
~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
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-------
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha
(N shy kg) kmh
Motor Marca Tipo ____ _ _
Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _
Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____
Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______
Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _
Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____
N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _
Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________
Inrervalo de cambio __________ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________
- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________
- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
20 21
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo
(N shy kg) kmh
Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _
N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _
rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _
Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _
Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____
N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____
Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _
- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______
- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
2 1 20
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA
Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____
Intervalo de cambio ________
Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___
Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______
Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _
Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______
Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________
22
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __
- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___
Seleccioacuten de cada una _____
Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _
Direccioacuten Tipo ___ _ ___
Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _
Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____
Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________
23
____ _
bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA
Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _
- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _
- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______
Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _
Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___
NLG I API ____ otra _ ______
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _
Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________
Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _
Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _
Direccioacuten Tipo _ ______
Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________
Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______
Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _
23 22
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico ________ _
Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___
Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____
Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _
Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________
Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn
Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______
Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________
Lastre maacuteximo ___________________ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _
Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _
2524
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico _____ ____
Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______
Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___
Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______
tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________
Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______
Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____
Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____
Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________
Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______
Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________
Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA
E quipos o elemento~ opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______
Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____
Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____
Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas
cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n
bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
qUina
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
pos icioacuten neutra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)
debe estar en la maacutequina
bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar el volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero
abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de
los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten
bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
u-actor puede voltearse
bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y
material in fl amable
bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
en tila do
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)
mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca
se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para el u-actorista
bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Equipos deg elementos opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____
Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____
Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____
Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas
cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten
bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
quma
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
p OSicioacuten neu tra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)
debe es tar en la maacutequina
bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar e volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero
abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de
los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n
bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
tractor puede voltearse
bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable
bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
ventilado
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para e tractorista
bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma
bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor
bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura
bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos
bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos
queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana
bull Queacute puede o no hace r el trac tor
bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor
bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es
decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente
bull Registros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)
bull Tarjeta maestra
bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y otros
bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de
archivo final
A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s
28 29
bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el
implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma
bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor
bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura
bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos
bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~
queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana
bull Q ueacute puede o no hacer el tractor
bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor
bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es
decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente
bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)
bull Tarjeta maes tra
bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros
bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final
A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy
tes
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- -
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles
desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico
Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
I Caudal maacuteximo 51 8 1min
I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para
destra be automaacutetico I
I Direccioacuten Hidrostaacutetica
I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Neumaacuteticos standard 4x4
4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo)
Largo maacuteximo (con contrapesos)
2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distanc ia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combustible 180 litros
Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros - shy
Motor
MarcaModelo Valtra 620 D
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6600 cm J
Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de poten cia
Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -
I
I
Fuente Valmer
30 31
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola
Valtra Motor
MarcaModelo Valtra 620 O
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6 600 cm3
Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de potencia
Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy
Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor
Sistema hidraacuteulico
Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
Caudal maacuteximo 518 Imin
Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para
destrabe automaacutetico
Direccioacuten Hidrostaacutetica
Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distancia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combust ible 180 litros
Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros shy - -
Fuente Valmet
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
--1
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto
bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten
bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en
Especificaciones~ o Tractor 8320 OT
iexclVI OLOr
Marca John Oeere
Modelo 6081H
Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (1 93)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215160
Nuacutemero de cilindros 6
Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129
Cilindrada (litros) middot 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacuteximo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)
198
Transm isioacuten
Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga
Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica
Cantidad de marchas (avance y retroceso )
middot 164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionam iento Electrohidraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000
32 33
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
I -iexcl
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico
bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto
bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten
bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras
Especificaci ones
Modelo Tracto r 8320 DT
Motor
Marca John Deere
Modelo 608 1H
Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque
de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (193)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160
Nuacutemero de cil ind ros 6 j
bull PRAacuteCTICA No 1
Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129
Cili ndrada (litros) 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacutex imo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )
198
Tra nsmisioacuten
Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga
Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica
Cantidad de marchas (avance y retroceso)
164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionamiento El ectroh idraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000
32 33
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200
a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga
aceite
Accionamiento Electrohidraacuteul ico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea I1II1IN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
l I=rpnnc -~-
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
I
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opcionales 48080R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea IIIIIIN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electroh id raacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
Frenos
----------~~
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opciona les 480 80R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
--- -------
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA
- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
l Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha dela ntera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235
Trocha trasera variable 1 Si
IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134
Peso de embarque (kg) 9548 1
Il Puesto de comando
Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces
I pantalla digital y monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del Si
asiento
Asiento de acompantildeante Si
i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
f uente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy
cativos No 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de
Colombia 105 p
Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia
100 p
Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87
p
___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo
agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p
_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p
__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
sidad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas
Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p
37
- -- --
bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1
LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha delantera variable Si
Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235
ITrocha trasera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134
II Peso de embarque (kg) 9548 I
Puesto de comando I
i I Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del 1
Siasiento
I Asiento de acompantildeante Si I
I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto
I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
Fuente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy
cativos N o 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de
Colombia 105 p
Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~
generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia
100 p
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy
librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87
p
_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo
agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p
___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p
__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
~idad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas
Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p
37
bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy
na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p
_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de
maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p
Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)
Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)
bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas
bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales
bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA
1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p
_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de
maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p
Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)
Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)
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bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y
potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas
bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s
bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados
seguacuten sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo
bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape
bull O rden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Relacioacuten de compresioacuten
bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten
bull Velocidad del pistoacute n (m s)
bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte
Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter
Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma
Concretando resulta
Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste
40 41
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy
lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo
bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Orden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Reacioacuten de compresioacuten
bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten
bull Velocidad del pistoacuten (m i s)
bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe
Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter
Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma
Concretando resulta
Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor
desgas te
~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy
nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME
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bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten
) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes
por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt
bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP
bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt
bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)
bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms
en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de
9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un
tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia
bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un
arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que
libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten
kW -h $a b
kW-h
kg c d de rendimiento teacutermico kw -h
bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten
bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio
del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina
iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
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bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten
y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque
bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)
bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)
bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia
bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten
a kW -h $b
kW-h
kgc d de rendimiento teacutermico kw-h
bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~
bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio
del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA
bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura
constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC
bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un
motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado
bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW
La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora
bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96
bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy
sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz
bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los
siguientes da tos
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bull PRAacuteCTICA No 2
mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)
800 65 1 37
1000 50 185
1400 37 26 7
1300 30 336
2000 23 363
2300 60 15 0
Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1
Nota use p re feriblemente las unidades del SI
45
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura
constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del
radiador es taacute a 60 OC
bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un
motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ
kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en
lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el
aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado
lo absorbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la
rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del
90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la
bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado
Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV
La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene
un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en
bull litros por hora
Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de
traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de
brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad
de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las
perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del
10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de
profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una
rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en
el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a
la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el
patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de
transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96
bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy
sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800
rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las
velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy
sioacuten en el eje motriz
bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los
siguientes datos
bull PRAacuteCTICA No 2
flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )
800 65
1 00 0 50
1 400 3 7
1800 30
2000 28
2300 60
1 middot0 7J
18 5
267
336
363
150
Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial
de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s
bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se
usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la
eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de
1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1
Nota use preferiblemente las unidades del SI
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bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2
Distribucioacuten con reglaje teorico
DuraciOacuten de la aspiracioacuten
PMS
Distribuci6n con reglaje teoacuterico
PM
Dlstr1buclon con reglale teorlco
DuraciOacuten de la compresioacuten
PMS
PI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel
Dlstribuci6n con reglaje te6rico
Duraci6n del escape
~(~ ~ + ~~ I ~
PM I
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2
DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko
Duracioacuten de la uplracloo
PMS
P MI
Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco
Duracioacuten d l comp tOn
PMS
PNI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Duracioacuten del escape
~(~r~ ~ I ~
I P 11 1
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Explo sioacuten y ex pansi on
P I
Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten
OistrillJcion Clll
reglaje correcjdo
Dura clon de 1 Aspirollcloacuten
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
l)[J=0l [J
Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e
NT 30
Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global
mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
E ~pl os ioacute n y expans ioacuten
Diagrama del reglaje teoacuterico de la
distribucioacuten
DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido
PM S
avance apeUJ)a admisioacuten _ ~
1) )
1 (jI ~- J-~Y
Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
[)~CJ=UD D D
Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e
NT 30
Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal
mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
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bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)
O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14
bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos
ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S
~(LSiquestS-3l~ 51
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia
_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_____2004 Po tencia en tractores y motores (MCI) Medellin Univershysidad lacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)
Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible
ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14
bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy
bustibles alternativos
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S
~( l S 2S-3l ct 51
bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con
el sistema de combustible
bull Parres del sistem a
bull Posicioacuten de las mismas
bull Funcionamiento
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull ivluacuteltiple admisioacuten
Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel
Flo tador Aguja Pozo Conductos
Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de relanti
V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite
Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes
pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador
bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los
motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy
cioacuten de compresioacuten E xplique
bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy
dad motor seguacuten carga Explique
bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes
maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre
uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy
cla que un motor de gasolin a normalmente requiere
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible
bull Partes de sistema
bull Posicioacuten de las mismas
bull F uncionamien too
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull Muacuteltiple admisioacuten
Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador
bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique
bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique
bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
J
Oacute
1 ii
-
LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
-~~-I ~ - fM1AACA CE
r~10~S0lE
j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE
TANOUE OE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANCIN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
~-
ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf
CambustJble Ltql6o
~- In1riquest ~Clti
TANQUE OE COMBUSTIBLE r
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
-shy
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
3
1 I I J ~1t=-~----
U ~= LJ I=
1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten
Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
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FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANClN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
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5101 CUltlt del ~oIOf
I I I I I I
CGmbuuble LtQukto
--+ EoK---r C5~ l ~
rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral
F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados
1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuen te John D eere
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1I
bull PRAacuteCTICA No 3
Cerrado Abierto Cdo Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuen te John D eere
6
)Ji ~ 3
Jj ~2 1
middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10
middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~
9 12
1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~
2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del
~ire (abierto )
1 Aire 2 (obustible
7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible
lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston
2
313~
6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador
2
3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible
11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur
3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire
9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro
13 Tapo de vaciado d l uj
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural
A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados
1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuente John Deere
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~I
bull PRAacuteCTICA No 3
1
Cerrldo Abierto Cerrado Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuente John Deere
6 middot
I~IS 3 o I = 2I )~
1
gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v
9 12
1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible
2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del
iacuter-e (abierto)
1 Aire 2 Combutible
1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e
partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston
2
bull 001
6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador
2
l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble
11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal
3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr
g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro
13 Tpoacute dciado de l caja
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
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M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3
2 3 2
9
s
3~
Figura 9 Tipos de carburador
Fuente John D eere
19
-A -B
~ shyJ ~
A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector
Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3
2
9
bull
19
-A -B
~~ -~~ ~
5
A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador
B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector
Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
Fuente John Deere
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
inyector
vaacutelvula cheque
lumbrera descarga
~ orifici o descarga
- pis tonc i 110
i~resorte
empu j ado r
leva
a princi pio func ion am ien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente John Deere
TORNIUORESORTE DE AJUSTE
r~-~ PUNTA DE ROCIADO
VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE
RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA
Figu ra 1 2 Partes de un inyector
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
in yector
vaacutelvula c heque
lumbrera descarga
~ or i fic io descarga
- pis tonci 110
i -JL-- resorte
empuj ador
leva
a princi pio func ionamien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente Ioho Deere
TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE
rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO
VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf
ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA
Figura 12 Partes de un inyector
Fuente Ioho Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA
- gtuuml
Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy
dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n
Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de po tencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Cona tos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados
Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural
que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano
La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~ iJJJ
Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy
diciones de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten
Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con
combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de potencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Conatos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C
4H
II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano
) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados
Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano
La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA
Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina
Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)
bull O ctanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible
bull Menor contalllIacutenacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en frio
bull Suministro de aire caliente
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n
bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible
Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla
kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6
100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966
--TeQI I
() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina
Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)
bull Octanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combustible
bull Menor contaminacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en friacuteo
bull Suministro de aire calien te
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten
bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible
Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla
kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25
0786 027 036 0814 028 2980
50 80
0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI
() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico
7759
Jshy25
~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_
Alcohol 5082
Diesel atto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
66
bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shy
i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy
50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten airemiddot combuatlble
Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22
7759
-+25
5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente
Alcohol 5082
Diesel Otto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
66
bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shyiexcl 80shy ~ 9IiW
~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810
I~I
bull JIi 40shy 1J448i 30shy
20shyI ~J I
10shy 2724
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten aire - combustible
Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16
67
bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
100shy
90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl
i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aireltombustible
Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on
La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es
En Peso En Volumen
231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02 por 38 pie 1 N
1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es
68 69
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
100shy
90shy
i 80shy9 70shy
c
= iexcl 40shymiddotu c 30-
~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aire-combustible
Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son
La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
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bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es
En Peso En Volumen
231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es
69
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina C H (octano)R I 8
Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH
2 s
Combustioacuten de gasolina
C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2
Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene
_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
70
bull PRAacuteCTICA No 3
bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute
CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O Octano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
71
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH
Combustioacuten de gasolina
H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2
Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene
~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
70
bull PRAacuteCTICA No 3
LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute
CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O O ctano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se
prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
71
bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)
bull Sobreca rga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415Gravedad API =-- -1315
9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras
Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)
bull Sobrecarga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068
L g L 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415 Gravedad API =- _ -1315 9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras
Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire
bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y airo
bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes
bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s
Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco
Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta
e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire
bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y alto
bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes
bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses
Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco
Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2
no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra
1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyector (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas
de inyeccioacuten Diesel
Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia
inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro
( Em (kW) MV
Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70
Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75
18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200
N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente
e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior
UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales
bull PRAacuteCTICA No 3
Bombas de inyeccioacuten
Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo
Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea
Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el
79
Praacutectica No 2
Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCJ) 39
Figuras
Bibliografiacutea 50
Praacutectica No 3
Sistemas de combustible y combustioacuten 51
Figuras
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Suumltema de combustible gas natural 55 Figura 5 Compo nentes de un sistema de alimentacioacuten para
gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba ro tativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Panes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en linea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacute n A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten A C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacute n en linea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80
Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura n Figura 23 Figura 2J Figura 25 Figura 26 Figura 27 Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39 Figura 40 Figura 41 Figura 42
Figura 43 Figura 44 Figura 45 Figura 46 Figura 47 Figura 48
Tablas Tabla 1
Tabla2
Tabla 3
Tabla 4
Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5
Fases de admisioacute n y compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) ~ escape 47 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCf 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49
Ciclo de funcio namjento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49
Bibliogra fiacutea
Componentes de bomba ro tativa Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas Salida de combustible Corredera Bomba mecaacutenica Bomba rotativa con ges tioacuten electroacutenica D espiece de una bomba electroacute ruca Reglajes de inyeccioacuten Ajuste bomba electroacutenica Bomba axial Bomba radial Unidad UIS Funcionamiento de sistema urs Unidad UPS Common Rail C R Componente de inyeccioacuten elec troacutenica Esguema de inyeccioacuten electroacutenica 1-jetroruc
KE-J etronic L-Jetronic LH-J etroruc Mo no-J etronic Mo tronic MED 7 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos Filtro de combustible Admisioacuten aire Preftltro Filtro huacutemedo Filtro seco Silenciador
Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de gasolina ) etanol Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes usados Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos gue intervienen en la combustioacuten Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas de myecciacuteoacuten
81 82 83 84 84 85 85 86 87 87 89 90 90 91 92 95
96 99 99
100 100 101 101
102 111 111 11 2 112 113 113
65
66
69
114
Praacutectica No 2
Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCI) 39
Figuras
Figura 1 Figura 2 Figura 3 FIgura 4 Figura 5
Fases de adnusioacuten r compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) y escape 47 DistribuClones del ciclo de operacioacuten de un MC 1 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49
Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49
Bibliogra fiacutea 50
Praacutectica No 3
Sistemas de combustible y combustioacuten 51
Figuras
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Sistema de combustible gas natural 55 Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para
gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diese con bomba rotativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Partes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten Al C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80
Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27
Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32
Figura 33 Figura 34 Figura 35
Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39
Figura 40 Figura 41 Figura 42
Figura 43 Figura 44
Figura 45 Figura 46
Figura 47 Figura 48
Tablas Tabla 1
Tabla 2
Tabla 3
Tabla 4
Componentes de bomba rotativa 81 Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas 82 Salida de combustible 83 Corredera 84 Bomba mecaacutenica 84 Bomba rotativa con gestioacuten electroacutenica 85 Despiece de una bomba electroacutenica 85 Reglajes de inyeccioacuten 86 Ijuste bomba electroacutenica 87 Bomba axial 87 Bomba radial 89 Unidad UIS 90 Funcionamiento de sis tema UIS 90 Unidad UPS 91 Common Rail CR 92 Componente de inyeccioacuten electroacutenica 95 Esquema de inyeccioacuten electroacutenica 96 l--jetronic 99 l-E-J etronic 99 L-Jetronic 100 LH-J etronic 100 Mono-J etronic 101 Motronic MEO 7 101 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos 102 Filtro de combustible 111 Admisioacuten aire 111 Preflltro 112 Filtro huacutemedo 112 Filtro seco 113 Silenciador 113
Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol 65 Algunas caracteristicas de los combustibles maacutes usados 66 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos que intervienen en la combustioacuten 69 Propiedades y datos caracteristicos de los sis temas de myeccioacuten
Bibliografiacutea 114
149
Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
Figu ra 12 Figu ra 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo
Praacutectica No 7
Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175
Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
r Figura 12 Figura 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147
Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149
Praacutectica No 7
Fig u ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figu ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162
Bibliografiacutea
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Figura 5 Figura 6 Figura 7
Figura 8 Figura 9
O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201
Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4
Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9
Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13
Anexo 14 Anexo 15
Anexo 16 rnexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21
Anexos
Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de
combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de
Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345
Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para
rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante
largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor
que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176
Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162
Bibliografiacutea 177
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
en maacuteq u i nas automotrices 191
Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198
Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199
Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202
Siacutembolos de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15
Anexos
Glosario 207
Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275
Sistema de admisioacuten 283
Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301
Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363
Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369
Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373
Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379
Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381
Anexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22
Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389
El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413
INTRODUCCiOacuteN
El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo
Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor
Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como
8
MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial
En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte
En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos
ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9
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MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial
En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte
En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos
ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9
M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA
Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPULSADAS
Objetivos
Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)
Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente
ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11
M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA
Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy
bustibles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una
empresa agricola1
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPU LSADAS
Objetivos
Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)
Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina
La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema
El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull
servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento
d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull
Radiador d panal tipo 2Enganche
de Iros
Ruedas propulSOas
Soportebasculante mayores
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
1 3
12
bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total
El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento
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Ruedos opulsor
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Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
14 1 5
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible
(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
~ Energiacutea mecaacutenica
---------------------Embrague Acoplar - desacoplar
~
--+
Escape Monoacutexido CO
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
Polea Acoplar
---+ I Maacutequinas estacionarias
~~ bull Sistema I Lshy Subsistema
Mecanismos
Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera
iexcl
~I+-
~ Eje motriz
- Diferencial Reduccioacuten final
-+1 Rueda trasera
iexcl--------_-
lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi
Controles
Fuente de potencia
Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico
tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten
- Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)
Enganche de tres puntos
middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
17
16
bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
(Energiacutea qu iacutemica)
iexcl Energiacutea mecaacutenica
~-------------
Escape Monoacutexido ca
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas
estacionarias
---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera 1shy
Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final
--1 Rueda trasera
iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
i I t
Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas
i +
ir--~---
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos
~~ SistemaI Lshy Subsistema
Mecanismos
I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
middot Salidas para botellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Controles
Fuente de potencia
Operario
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______ _
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor
Tn
NI[l shy
D Energia perdida
Transfcrmad or Tn
NI
D Energia perdida
Operador Tn [J D Energa percida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
Informacioacuten general
Marca _ _ _ ______
Modelo ______ ___
Tipo _________
Nuacutemero de erie ____ _ _
Trocha etaacutendar de las ruedas
Delantera Trasera
Radio de giro _______
Altura total _____
Luz vertical (despeje) ___
Peso de embargue
Peso con lastre _____
Peso in lastre ___
Peso adelante _______
Peso atraacutes _____
Longitud total _______
Precio ____ _ _ _
Distribuidor
OPELN
iexclMANTENIMIENTO
Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05
I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu
~ son costosas
1
PATINAJE DE RUEDAS
UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten
PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible
PATINAJE EXCESIVO
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda
SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca
Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo
~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a
tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______
D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima
rpm
con lastre)
rpm tdf
19
- Mavor conlumo dt combustible
~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia
PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor
Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble
Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor
Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
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bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas
Informacioacuten general
Marca ___ _ _____ _
Modelo ___ _ _ ____
Tipo __________
Nuacutemero de serie ______
Trocha esraacutendar de las ruedas
Delantera ______ Trasera
Radio de giro _ ______
Alrura roral _____
Luz vertical (despeje) ____
Peso de embarque _ _
Peso con lastre
Peso sin lastre
Peso adelante
Peso atraacutes
Longirud tora l _______
P recio _______
Distribuidor
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm
Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____
Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)
lJ Rereiexcltor
Tn
Nt
D Energia perdida
Transformador Tn
Nt
D Energia perdida
Tn EtJ=o D Energa perdida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
OPERACiOacuteN1 1
MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS
C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos
IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes
L-- son (ostous
Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten
PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible
PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de
combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia
PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor
Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~
- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda
MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca
Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor
Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos
- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo
~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
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-------
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha
(N shy kg) kmh
Motor Marca Tipo ____ _ _
Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _
Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____
Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______
Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _
Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____
N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _
Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________
Inrervalo de cambio __________ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________
- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________
- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
20 21
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo
(N shy kg) kmh
Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _
N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _
rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _
Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _
Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____
N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____
Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _
- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______
- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
2 1 20
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA
Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____
Intervalo de cambio ________
Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___
Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______
Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _
Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______
Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________
22
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __
- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___
Seleccioacuten de cada una _____
Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _
Direccioacuten Tipo ___ _ ___
Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _
Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____
Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________
23
____ _
bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA
Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _
- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _
- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______
Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _
Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___
NLG I API ____ otra _ ______
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _
Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________
Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _
Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _
Direccioacuten Tipo _ ______
Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________
Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______
Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _
23 22
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico ________ _
Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___
Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____
Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _
Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________
Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn
Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______
Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________
Lastre maacuteximo ___________________ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _
Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _
2524
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico _____ ____
Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______
Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___
Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______
tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________
Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______
Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____
Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____
Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________
Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______
Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________
Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA
E quipos o elemento~ opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______
Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____
Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____
Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas
cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n
bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
qUina
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
pos icioacuten neutra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)
debe estar en la maacutequina
bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar el volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero
abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de
los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten
bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
u-actor puede voltearse
bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y
material in fl amable
bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
en tila do
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)
mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca
se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para el u-actorista
bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Equipos deg elementos opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____
Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____
Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____
Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas
cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten
bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
quma
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
p OSicioacuten neu tra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)
debe es tar en la maacutequina
bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar e volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero
abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de
los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n
bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
tractor puede voltearse
bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable
bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
ventilado
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para e tractorista
bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma
bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor
bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura
bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos
bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos
queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana
bull Queacute puede o no hace r el trac tor
bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor
bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es
decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente
bull Registros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)
bull Tarjeta maestra
bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y otros
bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de
archivo final
A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s
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bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el
implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma
bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor
bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura
bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos
bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~
queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana
bull Q ueacute puede o no hacer el tractor
bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor
bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es
decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente
bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)
bull Tarjeta maes tra
bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros
bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final
A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy
tes
28 29
- -
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles
desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico
Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
I Caudal maacuteximo 51 8 1min
I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para
destra be automaacutetico I
I Direccioacuten Hidrostaacutetica
I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Neumaacuteticos standard 4x4
4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo)
Largo maacuteximo (con contrapesos)
2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distanc ia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combustible 180 litros
Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros - shy
Motor
MarcaModelo Valtra 620 D
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6600 cm J
Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de poten cia
Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -
I
I
Fuente Valmer
30 31
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola
Valtra Motor
MarcaModelo Valtra 620 O
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6 600 cm3
Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de potencia
Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy
Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor
Sistema hidraacuteulico
Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
Caudal maacuteximo 518 Imin
Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para
destrabe automaacutetico
Direccioacuten Hidrostaacutetica
Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distancia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combust ible 180 litros
Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros shy - -
Fuente Valmet
30 31
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
--1
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto
bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten
bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en
Especificaciones~ o Tractor 8320 OT
iexclVI OLOr
Marca John Oeere
Modelo 6081H
Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (1 93)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215160
Nuacutemero de cilindros 6
Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129
Cilindrada (litros) middot 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacuteximo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)
198
Transm isioacuten
Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga
Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica
Cantidad de marchas (avance y retroceso )
middot 164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionam iento Electrohidraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000
32 33
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
I -iexcl
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico
bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto
bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten
bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras
Especificaci ones
Modelo Tracto r 8320 DT
Motor
Marca John Deere
Modelo 608 1H
Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque
de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (193)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160
Nuacutemero de cil ind ros 6 j
bull PRAacuteCTICA No 1
Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129
Cili ndrada (litros) 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacutex imo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )
198
Tra nsmisioacuten
Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga
Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica
Cantidad de marchas (avance y retroceso)
164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionamiento El ectroh idraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000
32 33
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200
a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga
aceite
Accionamiento Electrohidraacuteul ico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea I1II1IN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
l I=rpnnc -~-
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
I
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opcionales 48080R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea IIIIIIN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electroh id raacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
Frenos
----------~~
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opciona les 480 80R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
--- -------
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA
- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
l Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha dela ntera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235
Trocha trasera variable 1 Si
IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134
Peso de embarque (kg) 9548 1
Il Puesto de comando
Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces
I pantalla digital y monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del Si
asiento
Asiento de acompantildeante Si
i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
f uente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy
cativos No 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de
Colombia 105 p
Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia
100 p
Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87
p
___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo
agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p
_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p
__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
sidad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas
Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p
37
- -- --
bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1
LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha delantera variable Si
Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235
ITrocha trasera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134
II Peso de embarque (kg) 9548 I
Puesto de comando I
i I Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del 1
Siasiento
I Asiento de acompantildeante Si I
I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto
I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
Fuente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy
cativos N o 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de
Colombia 105 p
Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~
generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia
100 p
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy
librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87
p
_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo
agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p
___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p
__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
~idad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas
Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p
37
bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy
na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p
_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de
maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p
Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)
Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)
bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas
bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales
bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA
1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p
_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de
maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p
Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)
Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)
38
bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y
potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas
bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s
bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados
seguacuten sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo
bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape
bull O rden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Relacioacuten de compresioacuten
bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten
bull Velocidad del pistoacute n (m s)
bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte
Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter
Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma
Concretando resulta
Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy
lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo
bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Orden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Reacioacuten de compresioacuten
bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten
bull Velocidad del pistoacuten (m i s)
bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe
Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter
Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma
Concretando resulta
Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor
desgas te
~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy
nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME
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bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten
) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes
por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt
bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP
bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt
bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)
bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms
en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de
9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un
tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia
bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un
arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que
libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten
kW -h $a b
kW-h
kg c d de rendimiento teacutermico kw -h
bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten
bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio
del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina
iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
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bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten
y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque
bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)
bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)
bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia
bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten
a kW -h $b
kW-h
kgc d de rendimiento teacutermico kw-h
bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~
bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio
del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA
bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura
constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC
bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un
motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado
bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW
La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora
bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96
bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy
sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz
bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los
siguientes da tos
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bull PRAacuteCTICA No 2
mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)
800 65 1 37
1000 50 185
1400 37 26 7
1300 30 336
2000 23 363
2300 60 15 0
Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1
Nota use p re feriblemente las unidades del SI
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura
constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del
radiador es taacute a 60 OC
bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un
motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ
kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en
lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el
aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado
lo absorbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la
rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del
90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la
bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado
Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV
La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene
un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en
bull litros por hora
Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de
traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de
brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad
de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las
perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del
10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de
profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una
rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en
el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a
la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el
patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de
transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96
bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy
sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800
rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las
velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy
sioacuten en el eje motriz
bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los
siguientes datos
bull PRAacuteCTICA No 2
flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )
800 65
1 00 0 50
1 400 3 7
1800 30
2000 28
2300 60
1 middot0 7J
18 5
267
336
363
150
Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial
de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s
bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se
usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la
eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de
1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1
Nota use preferiblemente las unidades del SI
44 45
bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2
Distribucioacuten con reglaje teorico
DuraciOacuten de la aspiracioacuten
PMS
Distribuci6n con reglaje teoacuterico
PM
Dlstr1buclon con reglale teorlco
DuraciOacuten de la compresioacuten
PMS
PI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel
Dlstribuci6n con reglaje te6rico
Duraci6n del escape
~(~ ~ + ~~ I ~
PM I
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2
DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko
Duracioacuten de la uplracloo
PMS
P MI
Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco
Duracioacuten d l comp tOn
PMS
PNI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Duracioacuten del escape
~(~r~ ~ I ~
I P 11 1
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Explo sioacuten y ex pansi on
P I
Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten
OistrillJcion Clll
reglaje correcjdo
Dura clon de 1 Aspirollcloacuten
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
l)[J=0l [J
Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e
NT 30
Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global
mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
E ~pl os ioacute n y expans ioacuten
Diagrama del reglaje teoacuterico de la
distribucioacuten
DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido
PM S
avance apeUJ)a admisioacuten _ ~
1) )
1 (jI ~- J-~Y
Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
[)~CJ=UD D D
Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e
NT 30
Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal
mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)
O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14
bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos
ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S
~(LSiquestS-3l~ 51
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia
_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia
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Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)
Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible
ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14
bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy
bustibles alternativos
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S
~( l S 2S-3l ct 51
bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con
el sistema de combustible
bull Parres del sistem a
bull Posicioacuten de las mismas
bull Funcionamiento
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull ivluacuteltiple admisioacuten
Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel
Flo tador Aguja Pozo Conductos
Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de relanti
V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite
Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes
pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador
bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los
motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy
cioacuten de compresioacuten E xplique
bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy
dad motor seguacuten carga Explique
bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes
maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre
uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy
cla que un motor de gasolin a normalmente requiere
53
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible
bull Partes de sistema
bull Posicioacuten de las mismas
bull F uncionamien too
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull Muacuteltiple admisioacuten
Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador
bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique
bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique
bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
J
Oacute
1 ii
-
LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
-~~-I ~ - fM1AACA CE
r~10~S0lE
j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE
TANOUE OE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANCIN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
~-
ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf
CambustJble Ltql6o
~- In1riquest ~Clti
TANQUE OE COMBUSTIBLE r
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
-shy
55
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
3
1 I I J ~1t=-~----
U ~= LJ I=
1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten
Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
r~NOUE OE
FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANClN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
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5101 CUltlt del ~oIOf
I I I I I I
CGmbuuble LtQukto
--+ EoK---r C5~ l ~
rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
55
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral
F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados
1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuen te John D eere
56
1I
bull PRAacuteCTICA No 3
Cerrado Abierto Cdo Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuen te John D eere
6
)Ji ~ 3
Jj ~2 1
middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10
middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~
9 12
1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~
2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del
~ire (abierto )
1 Aire 2 (obustible
7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible
lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston
2
313~
6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador
2
3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible
11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur
3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire
9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro
13 Tapo de vaciado d l uj
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural
A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados
1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuente John Deere
56
~I
bull PRAacuteCTICA No 3
1
Cerrldo Abierto Cerrado Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuente John Deere
6 middot
I~IS 3 o I = 2I )~
1
gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v
9 12
1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible
2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del
iacuter-e (abierto)
1 Aire 2 Combutible
1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e
partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston
2
bull 001
6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador
2
l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble
11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal
3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr
g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro
13 Tpoacute dciado de l caja
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3
2 3 2
9
s
3~
Figura 9 Tipos de carburador
Fuente John D eere
19
-A -B
~ shyJ ~
A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector
Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
59 58
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3
2
9
bull
19
-A -B
~~ -~~ ~
5
A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador
B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector
Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
Fuente John Deere
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
inyector
vaacutelvula cheque
lumbrera descarga
~ orifici o descarga
- pis tonc i 110
i~resorte
empu j ado r
leva
a princi pio func ion am ien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente John Deere
TORNIUORESORTE DE AJUSTE
r~-~ PUNTA DE ROCIADO
VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE
RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA
Figu ra 1 2 Partes de un inyector
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
60 61
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
in yector
vaacutelvula c heque
lumbrera descarga
~ or i fic io descarga
- pis tonci 110
i -JL-- resorte
empuj ador
leva
a princi pio func ionamien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente Ioho Deere
TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE
rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO
VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf
ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA
Figura 12 Partes de un inyector
Fuente Ioho Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
60 61
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA
- gtuuml
Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy
dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n
Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de po tencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Cona tos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados
Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural
que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano
La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
62 63
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~ iJJJ
Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy
diciones de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten
Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con
combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de potencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Conatos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C
4H
II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano
) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados
Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano
La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA
Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina
Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)
bull O ctanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible
bull Menor contalllIacutenacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en frio
bull Suministro de aire caliente
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n
bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible
Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla
kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6
100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966
--TeQI I
() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina
Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)
bull Octanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combustible
bull Menor contaminacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en friacuteo
bull Suministro de aire calien te
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten
bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible
Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla
kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25
0786 027 036 0814 028 2980
50 80
0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI
() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico
7759
Jshy25
~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_
Alcohol 5082
Diesel atto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
66
bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shy
i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy
50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten airemiddot combuatlble
Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22
7759
-+25
5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente
Alcohol 5082
Diesel Otto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
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bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shyiexcl 80shy ~ 9IiW
~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810
I~I
bull JIi 40shy 1J448i 30shy
20shyI ~J I
10shy 2724
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten aire - combustible
Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16
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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
100shy
90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl
i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aireltombustible
Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on
La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es
En Peso En Volumen
231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02 por 38 pie 1 N
1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es
68 69
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
100shy
90shy
i 80shy9 70shy
c
= iexcl 40shymiddotu c 30-
~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aire-combustible
Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son
La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
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bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es
En Peso En Volumen
231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es
69
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina C H (octano)R I 8
Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH
2 s
Combustioacuten de gasolina
C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2
Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene
_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
70
bull PRAacuteCTICA No 3
bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute
CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O Octano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
71
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH
Combustioacuten de gasolina
H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2
Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene
~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
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bull PRAacuteCTICA No 3
LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute
CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O O ctano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se
prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)
bull Sobreca rga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415Gravedad API =-- -1315
9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras
Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)
bull Sobrecarga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068
L g L 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415 Gravedad API =- _ -1315 9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras
Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire
bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y airo
bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes
bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s
Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco
Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta
e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire
bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y alto
bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes
bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses
Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco
Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2
no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra
1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyector (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4
76 77
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas
de inyeccioacuten Diesel
Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia
inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro
( Em (kW) MV
Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70
Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75
18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200
N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente
e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior
UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales
bull PRAacuteCTICA No 3
Bombas de inyeccioacuten
Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo
Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea
Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el
79
Praacutectica No 2
Caracteriacutesticas y desempentildeo de motores de combustioacuten interna (MCI) 39
Figuras
Figura 1 Figura 2 Figura 3 FIgura 4 Figura 5
Fases de adnusioacuten r compresioacuten en un MCI 46 Fases de trabajo (potencia) y escape 47 DistribuClones del ciclo de operacioacuten de un MC 1 48 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna 49
Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina) 49
Bibliogra fiacutea 50
Praacutectica No 3
Sistemas de combustible y combustioacuten 51
Figuras
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel 54 Figura 2 Sistema de combustible gasolina 54 Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma) 55 Figura 4 Sistema de combustible gas natural 55 Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para
gas natural 56 Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible 56 Figura 7 Tipos de inyectores 57 Figura 8 Carburador baacutesico 57 Figura 9 Tipos de carburador 58 Figura 10 Circulacioacuten de combustible diese con bomba rotativa 59 Figura 11 Funcionamiento inyector 60 Figura 12 Partes de un inyector 60 Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea 61 Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa 62 Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina 67 Figura 16 Relacioacuten Al C para motores Diesel 68 Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea 79 Figura 18 Bomba rotativa 80
Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Figura 25 Figura 26 Figura 27
Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32
Figura 33 Figura 34 Figura 35
Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39
Figura 40 Figura 41 Figura 42
Figura 43 Figura 44
Figura 45 Figura 46
Figura 47 Figura 48
Tablas Tabla 1
Tabla 2
Tabla 3
Tabla 4
Componentes de bomba rotativa 81 Presioacuten en las bombas de inyeccioacuten rotativas 82 Salida de combustible 83 Corredera 84 Bomba mecaacutenica 84 Bomba rotativa con gestioacuten electroacutenica 85 Despiece de una bomba electroacutenica 85 Reglajes de inyeccioacuten 86 Ijuste bomba electroacutenica 87 Bomba axial 87 Bomba radial 89 Unidad UIS 90 Funcionamiento de sis tema UIS 90 Unidad UPS 91 Common Rail CR 92 Componente de inyeccioacuten electroacutenica 95 Esquema de inyeccioacuten electroacutenica 96 l--jetronic 99 l-E-J etronic 99 L-Jetronic 100 LH-J etronic 100 Mono-J etronic 101 Motronic MEO 7 101 Funcionamiento de inyeccioacuten y encendido electroacutenicos 102 Filtro de combustible 111 Admisioacuten aire 111 Preflltro 112 Filtro huacutemedo 112 Filtro seco 113 Silenciador 113
Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol 65 Algunas caracteristicas de los combustibles maacutes usados 66 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos que intervienen en la combustioacuten 69 Propiedades y datos caracteristicos de los sis temas de myeccioacuten
Bibliografiacutea 114
149
Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
Figu ra 12 Figu ra 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo
Praacutectica No 7
Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175
Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
r Figura 12 Figura 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147
Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149
Praacutectica No 7
Fig u ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figu ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162
Bibliografiacutea
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Figura 5 Figura 6 Figura 7
Figura 8 Figura 9
O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201
Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4
Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9
Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13
Anexo 14 Anexo 15
Anexo 16 rnexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21
Anexos
Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de
combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de
Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345
Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para
rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante
largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor
que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176
Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162
Bibliografiacutea 177
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
en maacuteq u i nas automotrices 191
Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198
Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199
Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202
Siacutembolos de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15
Anexos
Glosario 207
Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275
Sistema de admisioacuten 283
Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301
Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363
Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369
Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373
Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379
Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381
Anexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22
Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389
El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413
INTRODUCCiOacuteN
El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo
Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor
Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como
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MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial
En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte
En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos
ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9
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MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial
En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte
En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos
ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9
M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA
Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPULSADAS
Objetivos
Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)
Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente
ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11
M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA
Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy
bustibles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una
empresa agricola1
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPU LSADAS
Objetivos
Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)
Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina
La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema
El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull
servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento
d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull
Radiador d panal tipo 2Enganche
de Iros
Ruedas propulSOas
Soportebasculante mayores
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
1 3
12
bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total
El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento
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Enganche dellH
Ruedos opulsor
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Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
14 1 5
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible
(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
~ Energiacutea mecaacutenica
---------------------Embrague Acoplar - desacoplar
~
--+
Escape Monoacutexido CO
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
Polea Acoplar
---+ I Maacutequinas estacionarias
~~ bull Sistema I Lshy Subsistema
Mecanismos
Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera
iexcl
~I+-
~ Eje motriz
- Diferencial Reduccioacuten final
-+1 Rueda trasera
iexcl--------_-
lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi
Controles
Fuente de potencia
Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico
tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten
- Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)
Enganche de tres puntos
middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
17
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bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
(Energiacutea qu iacutemica)
iexcl Energiacutea mecaacutenica
~-------------
Escape Monoacutexido ca
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas
estacionarias
---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera 1shy
Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final
--1 Rueda trasera
iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
i I t
Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas
i +
ir--~---
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos
~~ SistemaI Lshy Subsistema
Mecanismos
I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
middot Salidas para botellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Controles
Fuente de potencia
Operario
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______ _
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor
Tn
NI[l shy
D Energia perdida
Transfcrmad or Tn
NI
D Energia perdida
Operador Tn [J D Energa percida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
Informacioacuten general
Marca _ _ _ ______
Modelo ______ ___
Tipo _________
Nuacutemero de erie ____ _ _
Trocha etaacutendar de las ruedas
Delantera Trasera
Radio de giro _______
Altura total _____
Luz vertical (despeje) ___
Peso de embargue
Peso con lastre _____
Peso in lastre ___
Peso adelante _______
Peso atraacutes _____
Longitud total _______
Precio ____ _ _ _
Distribuidor
OPELN
iexclMANTENIMIENTO
Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05
I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu
~ son costosas
1
PATINAJE DE RUEDAS
UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten
PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible
PATINAJE EXCESIVO
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda
SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca
Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo
~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a
tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______
D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima
rpm
con lastre)
rpm tdf
19
- Mavor conlumo dt combustible
~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia
PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor
Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble
Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor
Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
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bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas
Informacioacuten general
Marca ___ _ _____ _
Modelo ___ _ _ ____
Tipo __________
Nuacutemero de serie ______
Trocha esraacutendar de las ruedas
Delantera ______ Trasera
Radio de giro _ ______
Alrura roral _____
Luz vertical (despeje) ____
Peso de embarque _ _
Peso con lastre
Peso sin lastre
Peso adelante
Peso atraacutes
Longirud tora l _______
P recio _______
Distribuidor
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm
Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____
Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)
lJ Rereiexcltor
Tn
Nt
D Energia perdida
Transformador Tn
Nt
D Energia perdida
Tn EtJ=o D Energa perdida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
OPERACiOacuteN1 1
MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS
C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos
IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes
L-- son (ostous
Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten
PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible
PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de
combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia
PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor
Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~
- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda
MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca
Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor
Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos
- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo
~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
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-------
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha
(N shy kg) kmh
Motor Marca Tipo ____ _ _
Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _
Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____
Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______
Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _
Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____
N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _
Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________
Inrervalo de cambio __________ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________
- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________
- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
20 21
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo
(N shy kg) kmh
Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _
N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _
rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _
Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _
Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____
N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____
Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _
- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______
- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
2 1 20
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA
Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____
Intervalo de cambio ________
Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___
Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______
Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _
Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______
Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________
22
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __
- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___
Seleccioacuten de cada una _____
Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _
Direccioacuten Tipo ___ _ ___
Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _
Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____
Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________
23
____ _
bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA
Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _
- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _
- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______
Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _
Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___
NLG I API ____ otra _ ______
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _
Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________
Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _
Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _
Direccioacuten Tipo _ ______
Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________
Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______
Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _
23 22
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico ________ _
Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___
Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____
Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _
Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________
Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn
Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______
Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________
Lastre maacuteximo ___________________ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _
Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _
2524
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico _____ ____
Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______
Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___
Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______
tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________
Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______
Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____
Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____
Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________
Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______
Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________
Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA
E quipos o elemento~ opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______
Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____
Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____
Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas
cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n
bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
qUina
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
pos icioacuten neutra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)
debe estar en la maacutequina
bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar el volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero
abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de
los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten
bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
u-actor puede voltearse
bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y
material in fl amable
bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
en tila do
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)
mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca
se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para el u-actorista
bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Equipos deg elementos opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____
Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____
Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____
Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas
cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten
bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
quma
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
p OSicioacuten neu tra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)
debe es tar en la maacutequina
bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar e volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero
abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de
los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n
bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
tractor puede voltearse
bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable
bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
ventilado
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para e tractorista
bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma
bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor
bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura
bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos
bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos
queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana
bull Queacute puede o no hace r el trac tor
bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor
bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es
decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente
bull Registros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)
bull Tarjeta maestra
bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y otros
bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de
archivo final
A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s
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bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el
implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma
bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor
bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura
bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos
bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~
queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana
bull Q ueacute puede o no hacer el tractor
bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor
bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es
decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente
bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)
bull Tarjeta maes tra
bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros
bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final
A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy
tes
28 29
- -
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles
desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico
Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
I Caudal maacuteximo 51 8 1min
I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para
destra be automaacutetico I
I Direccioacuten Hidrostaacutetica
I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Neumaacuteticos standard 4x4
4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo)
Largo maacuteximo (con contrapesos)
2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distanc ia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combustible 180 litros
Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros - shy
Motor
MarcaModelo Valtra 620 D
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6600 cm J
Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de poten cia
Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -
I
I
Fuente Valmer
30 31
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola
Valtra Motor
MarcaModelo Valtra 620 O
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6 600 cm3
Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de potencia
Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy
Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor
Sistema hidraacuteulico
Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
Caudal maacuteximo 518 Imin
Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para
destrabe automaacutetico
Direccioacuten Hidrostaacutetica
Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distancia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combust ible 180 litros
Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros shy - -
Fuente Valmet
30 31
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
--1
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto
bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten
bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en
Especificaciones~ o Tractor 8320 OT
iexclVI OLOr
Marca John Oeere
Modelo 6081H
Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (1 93)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215160
Nuacutemero de cilindros 6
Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129
Cilindrada (litros) middot 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacuteximo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)
198
Transm isioacuten
Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga
Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica
Cantidad de marchas (avance y retroceso )
middot 164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionam iento Electrohidraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000
32 33
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
I -iexcl
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico
bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto
bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten
bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras
Especificaci ones
Modelo Tracto r 8320 DT
Motor
Marca John Deere
Modelo 608 1H
Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque
de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (193)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160
Nuacutemero de cil ind ros 6 j
bull PRAacuteCTICA No 1
Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129
Cili ndrada (litros) 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacutex imo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )
198
Tra nsmisioacuten
Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga
Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica
Cantidad de marchas (avance y retroceso)
164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionamiento El ectroh idraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000
32 33
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200
a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga
aceite
Accionamiento Electrohidraacuteul ico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea I1II1IN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
l I=rpnnc -~-
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
I
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opcionales 48080R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea IIIIIIN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electroh id raacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
Frenos
----------~~
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opciona les 480 80R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
--- -------
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA
- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
l Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha dela ntera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235
Trocha trasera variable 1 Si
IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134
Peso de embarque (kg) 9548 1
Il Puesto de comando
Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces
I pantalla digital y monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del Si
asiento
Asiento de acompantildeante Si
i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
f uente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy
cativos No 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de
Colombia 105 p
Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia
100 p
Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87
p
___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo
agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p
_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p
__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
sidad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas
Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p
37
- -- --
bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1
LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha delantera variable Si
Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235
ITrocha trasera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134
II Peso de embarque (kg) 9548 I
Puesto de comando I
i I Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del 1
Siasiento
I Asiento de acompantildeante Si I
I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto
I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
Fuente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy
cativos N o 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de
Colombia 105 p
Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~
generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia
100 p
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy
librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87
p
_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo
agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p
___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p
__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
~idad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas
Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p
37
bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy
na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p
_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de
maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p
Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)
Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)
bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas
bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales
bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA
1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p
_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de
maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p
Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)
Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)
38
bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y
potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas
bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s
bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados
seguacuten sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo
bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape
bull O rden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Relacioacuten de compresioacuten
bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten
bull Velocidad del pistoacute n (m s)
bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte
Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter
Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma
Concretando resulta
Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy
lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo
bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Orden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Reacioacuten de compresioacuten
bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten
bull Velocidad del pistoacuten (m i s)
bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe
Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter
Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma
Concretando resulta
Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor
desgas te
~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy
nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME
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bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten
) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes
por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt
bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP
bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt
bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)
bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms
en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de
9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un
tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia
bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un
arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que
libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten
kW -h $a b
kW-h
kg c d de rendimiento teacutermico kw -h
bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten
bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio
del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina
iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
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bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten
y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque
bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)
bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)
bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia
bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten
a kW -h $b
kW-h
kgc d de rendimiento teacutermico kw-h
bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~
bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio
del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA
bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura
constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC
bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un
motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado
bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW
La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora
bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96
bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy
sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz
bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los
siguientes da tos
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bull PRAacuteCTICA No 2
mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)
800 65 1 37
1000 50 185
1400 37 26 7
1300 30 336
2000 23 363
2300 60 15 0
Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1
Nota use p re feriblemente las unidades del SI
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura
constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del
radiador es taacute a 60 OC
bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un
motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ
kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en
lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el
aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado
lo absorbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la
rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del
90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la
bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado
Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV
La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene
un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en
bull litros por hora
Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de
traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de
brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad
de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las
perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del
10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de
profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una
rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en
el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a
la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el
patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de
transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96
bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy
sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800
rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las
velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy
sioacuten en el eje motriz
bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los
siguientes datos
bull PRAacuteCTICA No 2
flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )
800 65
1 00 0 50
1 400 3 7
1800 30
2000 28
2300 60
1 middot0 7J
18 5
267
336
363
150
Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial
de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s
bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se
usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la
eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de
1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1
Nota use preferiblemente las unidades del SI
44 45
bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2
Distribucioacuten con reglaje teorico
DuraciOacuten de la aspiracioacuten
PMS
Distribuci6n con reglaje teoacuterico
PM
Dlstr1buclon con reglale teorlco
DuraciOacuten de la compresioacuten
PMS
PI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel
Dlstribuci6n con reglaje te6rico
Duraci6n del escape
~(~ ~ + ~~ I ~
PM I
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2
DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko
Duracioacuten de la uplracloo
PMS
P MI
Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco
Duracioacuten d l comp tOn
PMS
PNI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Duracioacuten del escape
~(~r~ ~ I ~
I P 11 1
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Explo sioacuten y ex pansi on
P I
Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten
OistrillJcion Clll
reglaje correcjdo
Dura clon de 1 Aspirollcloacuten
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
l)[J=0l [J
Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e
NT 30
Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global
mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
E ~pl os ioacute n y expans ioacuten
Diagrama del reglaje teoacuterico de la
distribucioacuten
DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido
PM S
avance apeUJ)a admisioacuten _ ~
1) )
1 (jI ~- J-~Y
Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
[)~CJ=UD D D
Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e
NT 30
Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal
mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)
O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14
bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos
ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S
~(LSiquestS-3l~ 51
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia
_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia
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Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)
Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible
ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14
bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy
bustibles alternativos
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S
~( l S 2S-3l ct 51
bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con
el sistema de combustible
bull Parres del sistem a
bull Posicioacuten de las mismas
bull Funcionamiento
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull ivluacuteltiple admisioacuten
Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel
Flo tador Aguja Pozo Conductos
Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de relanti
V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite
Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes
pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador
bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los
motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy
cioacuten de compresioacuten E xplique
bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy
dad motor seguacuten carga Explique
bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes
maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre
uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy
cla que un motor de gasolin a normalmente requiere
53
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible
bull Partes de sistema
bull Posicioacuten de las mismas
bull F uncionamien too
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull Muacuteltiple admisioacuten
Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador
bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique
bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique
bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
J
Oacute
1 ii
-
LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
-~~-I ~ - fM1AACA CE
r~10~S0lE
j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE
TANOUE OE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANCIN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
~-
ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf
CambustJble Ltql6o
~- In1riquest ~Clti
TANQUE OE COMBUSTIBLE r
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
-shy
55
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
3
1 I I J ~1t=-~----
U ~= LJ I=
1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten
Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
r~NOUE OE
FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANClN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
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5101 CUltlt del ~oIOf
I I I I I I
CGmbuuble LtQukto
--+ EoK---r C5~ l ~
rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
55
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral
F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados
1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuen te John D eere
56
1I
bull PRAacuteCTICA No 3
Cerrado Abierto Cdo Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuen te John D eere
6
)Ji ~ 3
Jj ~2 1
middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10
middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~
9 12
1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~
2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del
~ire (abierto )
1 Aire 2 (obustible
7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible
lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston
2
313~
6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador
2
3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible
11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur
3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire
9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro
13 Tapo de vaciado d l uj
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural
A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados
1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuente John Deere
56
~I
bull PRAacuteCTICA No 3
1
Cerrldo Abierto Cerrado Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuente John Deere
6 middot
I~IS 3 o I = 2I )~
1
gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v
9 12
1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible
2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del
iacuter-e (abierto)
1 Aire 2 Combutible
1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e
partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston
2
bull 001
6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador
2
l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble
11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal
3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr
g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro
13 Tpoacute dciado de l caja
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3
2 3 2
9
s
3~
Figura 9 Tipos de carburador
Fuente John D eere
19
-A -B
~ shyJ ~
A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector
Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
59 58
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3
2
9
bull
19
-A -B
~~ -~~ ~
5
A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador
B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector
Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
Fuente John Deere
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
inyector
vaacutelvula cheque
lumbrera descarga
~ orifici o descarga
- pis tonc i 110
i~resorte
empu j ado r
leva
a princi pio func ion am ien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente John Deere
TORNIUORESORTE DE AJUSTE
r~-~ PUNTA DE ROCIADO
VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE
RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA
Figu ra 1 2 Partes de un inyector
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
60 61
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
in yector
vaacutelvula c heque
lumbrera descarga
~ or i fic io descarga
- pis tonci 110
i -JL-- resorte
empuj ador
leva
a princi pio func ionamien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente Ioho Deere
TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE
rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO
VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf
ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA
Figura 12 Partes de un inyector
Fuente Ioho Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
60 61
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA
- gtuuml
Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy
dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n
Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de po tencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Cona tos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados
Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural
que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano
La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
62 63
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~ iJJJ
Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy
diciones de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten
Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con
combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de potencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Conatos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C
4H
II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano
) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados
Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano
La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA
Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina
Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)
bull O ctanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible
bull Menor contalllIacutenacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en frio
bull Suministro de aire caliente
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n
bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible
Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla
kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6
100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966
--TeQI I
() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina
Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)
bull Octanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combustible
bull Menor contaminacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en friacuteo
bull Suministro de aire calien te
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten
bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible
Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla
kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25
0786 027 036 0814 028 2980
50 80
0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI
() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico
7759
Jshy25
~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_
Alcohol 5082
Diesel atto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
66
bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shy
i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy
50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten airemiddot combuatlble
Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22
7759
-+25
5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente
Alcohol 5082
Diesel Otto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
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bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shyiexcl 80shy ~ 9IiW
~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810
I~I
bull JIi 40shy 1J448i 30shy
20shyI ~J I
10shy 2724
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten aire - combustible
Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16
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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
100shy
90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl
i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aireltombustible
Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on
La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es
En Peso En Volumen
231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02 por 38 pie 1 N
1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es
68 69
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
100shy
90shy
i 80shy9 70shy
c
= iexcl 40shymiddotu c 30-
~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aire-combustible
Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son
La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
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bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es
En Peso En Volumen
231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es
69
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina C H (octano)R I 8
Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH
2 s
Combustioacuten de gasolina
C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2
Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene
_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
70
bull PRAacuteCTICA No 3
bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute
CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O Octano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
71
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH
Combustioacuten de gasolina
H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2
Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene
~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
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bull PRAacuteCTICA No 3
LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute
CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O O ctano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se
prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)
bull Sobreca rga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415Gravedad API =-- -1315
9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras
Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)
bull Sobrecarga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068
L g L 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415 Gravedad API =- _ -1315 9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras
Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire
bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y airo
bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes
bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s
Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco
Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta
e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire
bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y alto
bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes
bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses
Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco
Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2
no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra
1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyector (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4
76 77
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas
de inyeccioacuten Diesel
Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia
inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro
( Em (kW) MV
Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70
Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75
18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200
N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente
e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior
UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales
bull PRAacuteCTICA No 3
Bombas de inyeccioacuten
Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo
Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea
Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el
79
149
Praacutectica No 4 Lubricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Fig u ras Figura 1 Si tema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un moto r UacuteplCO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 11 9 Figura 4 Sistema de f1l trado en de rivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 BibLiogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Figuras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Distribucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutestatm 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MC I 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Figuras Figura 1 Bateoacutea 141 Figura 2 Diagrama de una bateoacute a plomo-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten quiacutemica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sis tema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
Figu ra 12 Figu ra 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente con los co ntactos del distribuidor cerrado 14-l Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tractor diesel 146 E squema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Mo tronic de Bosch 147 Esquema muy general del principio de mando y control 148 Componentes de una dinamo
Praacutectica No 7
Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
Figuras La potencia del mo tor del tractor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacuten hidros taacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abierto en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con diviso r de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacute n 170 Control de posicioacuten 170 Compo nentes del control de tiro 171 Contro l de tiro 172 Componentes control mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones va riables de suelo y ondulacioacuten del terreno 175
Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
r Figura 12 Figura 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147
Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149
Praacutectica No 7
Fig u ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figu ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162
Bibliografiacutea
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Figura 5 Figura 6 Figura 7
Figura 8 Figura 9
O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201
Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4
Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9
Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13
Anexo 14 Anexo 15
Anexo 16 rnexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21
Anexos
Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de
combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de
Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345
Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para
rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante
largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor
que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176
Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162
Bibliografiacutea 177
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
en maacuteq u i nas automotrices 191
Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198
Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199
Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202
Siacutembolos de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15
Anexos
Glosario 207
Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275
Sistema de admisioacuten 283
Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301
Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363
Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369
Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373
Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379
Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381
Anexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22
Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389
El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413
INTRODUCCiOacuteN
El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo
Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor
Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como
8
MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial
En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte
En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos
ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9
8
MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial
En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte
En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos
ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9
M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA
Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPULSADAS
Objetivos
Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)
Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente
ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11
M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA
Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy
bustibles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una
empresa agricola1
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPU LSADAS
Objetivos
Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)
Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te
ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11
12
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina
La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema
El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull
servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento
d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull
Radiador d panal tipo 2Enganche
de Iros
Ruedas propulSOas
Soportebasculante mayores
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
1 3
12
bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total
El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento
d mando di~omejores que 1011 de tu ruect ma nptdez f meno ruido que l cadena bull
Radiadolt de panol tipo 2
Enganche dellH
Ruedos opulsor
Soportebasculanl mayor
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
14 1 5
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
14 15
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible
(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
~ Energiacutea mecaacutenica
---------------------Embrague Acoplar - desacoplar
~
--+
Escape Monoacutexido CO
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
Polea Acoplar
---+ I Maacutequinas estacionarias
~~ bull Sistema I Lshy Subsistema
Mecanismos
Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera
iexcl
~I+-
~ Eje motriz
- Diferencial Reduccioacuten final
-+1 Rueda trasera
iexcl--------_-
lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi
Controles
Fuente de potencia
Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico
tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten
- Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)
Enganche de tres puntos
middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
17
16
bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
(Energiacutea qu iacutemica)
iexcl Energiacutea mecaacutenica
~-------------
Escape Monoacutexido ca
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas
estacionarias
---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera 1shy
Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final
--1 Rueda trasera
iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
i I t
Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas
i +
ir--~---
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos
~~ SistemaI Lshy Subsistema
Mecanismos
I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
middot Salidas para botellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Controles
Fuente de potencia
Operario
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______ _
18
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor
Tn
NI[l shy
D Energia perdida
Transfcrmad or Tn
NI
D Energia perdida
Operador Tn [J D Energa percida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
Informacioacuten general
Marca _ _ _ ______
Modelo ______ ___
Tipo _________
Nuacutemero de erie ____ _ _
Trocha etaacutendar de las ruedas
Delantera Trasera
Radio de giro _______
Altura total _____
Luz vertical (despeje) ___
Peso de embargue
Peso con lastre _____
Peso in lastre ___
Peso adelante _______
Peso atraacutes _____
Longitud total _______
Precio ____ _ _ _
Distribuidor
OPELN
iexclMANTENIMIENTO
Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05
I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu
~ son costosas
1
PATINAJE DE RUEDAS
UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten
PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible
PATINAJE EXCESIVO
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda
SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca
Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo
~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a
tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______
D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima
rpm
con lastre)
rpm tdf
19
- Mavor conlumo dt combustible
~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia
PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor
Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble
Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor
Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
18
bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas
Informacioacuten general
Marca ___ _ _____ _
Modelo ___ _ _ ____
Tipo __________
Nuacutemero de serie ______
Trocha esraacutendar de las ruedas
Delantera ______ Trasera
Radio de giro _ ______
Alrura roral _____
Luz vertical (despeje) ____
Peso de embarque _ _
Peso con lastre
Peso sin lastre
Peso adelante
Peso atraacutes
Longirud tora l _______
P recio _______
Distribuidor
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm
Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____
Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)
lJ Rereiexcltor
Tn
Nt
D Energia perdida
Transformador Tn
Nt
D Energia perdida
Tn EtJ=o D Energa perdida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
OPERACiOacuteN1 1
MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS
C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos
IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes
L-- son (ostous
Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten
PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible
PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de
combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia
PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor
Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~
- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda
MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca
Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor
Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos
- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo
~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
19
-------
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha
(N shy kg) kmh
Motor Marca Tipo ____ _ _
Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _
Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____
Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______
Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _
Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____
N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _
Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________
Inrervalo de cambio __________ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________
- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________
- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
20 21
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo
(N shy kg) kmh
Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _
N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _
rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _
Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _
Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____
N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____
Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _
- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______
- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
2 1 20
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA
Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____
Intervalo de cambio ________
Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___
Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______
Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _
Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______
Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________
22
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __
- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___
Seleccioacuten de cada una _____
Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _
Direccioacuten Tipo ___ _ ___
Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _
Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____
Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________
23
____ _
bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA
Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _
- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _
- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______
Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _
Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___
NLG I API ____ otra _ ______
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _
Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________
Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _
Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _
Direccioacuten Tipo _ ______
Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________
Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______
Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _
23 22
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico ________ _
Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___
Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____
Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _
Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________
Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn
Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______
Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________
Lastre maacuteximo ___________________ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _
Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _
2524
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico _____ ____
Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______
Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___
Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______
tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________
Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______
Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____
Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____
Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________
Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______
Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________
Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA
E quipos o elemento~ opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______
Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____
Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____
Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas
cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n
bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
qUina
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
pos icioacuten neutra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)
debe estar en la maacutequina
bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar el volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero
abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de
los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten
bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
u-actor puede voltearse
bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y
material in fl amable
bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
en tila do
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)
mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca
se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para el u-actorista
bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Equipos deg elementos opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____
Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____
Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____
Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas
cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten
bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
quma
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
p OSicioacuten neu tra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)
debe es tar en la maacutequina
bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar e volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero
abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de
los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n
bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
tractor puede voltearse
bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable
bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
ventilado
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para e tractorista
bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma
bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor
bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura
bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos
bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos
queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana
bull Queacute puede o no hace r el trac tor
bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor
bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es
decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente
bull Registros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)
bull Tarjeta maestra
bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y otros
bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de
archivo final
A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s
28 29
bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el
implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma
bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor
bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura
bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos
bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~
queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana
bull Q ueacute puede o no hacer el tractor
bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor
bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es
decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente
bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)
bull Tarjeta maes tra
bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros
bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final
A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy
tes
28 29
- -
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles
desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico
Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
I Caudal maacuteximo 51 8 1min
I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para
destra be automaacutetico I
I Direccioacuten Hidrostaacutetica
I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Neumaacuteticos standard 4x4
4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo)
Largo maacuteximo (con contrapesos)
2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distanc ia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combustible 180 litros
Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros - shy
Motor
MarcaModelo Valtra 620 D
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6600 cm J
Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de poten cia
Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -
I
I
Fuente Valmer
30 31
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola
Valtra Motor
MarcaModelo Valtra 620 O
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6 600 cm3
Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de potencia
Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy
Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor
Sistema hidraacuteulico
Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
Caudal maacuteximo 518 Imin
Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para
destrabe automaacutetico
Direccioacuten Hidrostaacutetica
Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distancia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combust ible 180 litros
Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros shy - -
Fuente Valmet
30 31
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
--1
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto
bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten
bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en
Especificaciones~ o Tractor 8320 OT
iexclVI OLOr
Marca John Oeere
Modelo 6081H
Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (1 93)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215160
Nuacutemero de cilindros 6
Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129
Cilindrada (litros) middot 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacuteximo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)
198
Transm isioacuten
Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga
Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica
Cantidad de marchas (avance y retroceso )
middot 164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionam iento Electrohidraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000
32 33
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
I -iexcl
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico
bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto
bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten
bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras
Especificaci ones
Modelo Tracto r 8320 DT
Motor
Marca John Deere
Modelo 608 1H
Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque
de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (193)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160
Nuacutemero de cil ind ros 6 j
bull PRAacuteCTICA No 1
Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129
Cili ndrada (litros) 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacutex imo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )
198
Tra nsmisioacuten
Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga
Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica
Cantidad de marchas (avance y retroceso)
164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionamiento El ectroh idraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000
32 33
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200
a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga
aceite
Accionamiento Electrohidraacuteul ico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea I1II1IN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
l I=rpnnc -~-
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
I
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opcionales 48080R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea IIIIIIN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electroh id raacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
Frenos
----------~~
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opciona les 480 80R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
--- -------
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA
- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
l Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha dela ntera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235
Trocha trasera variable 1 Si
IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134
Peso de embarque (kg) 9548 1
Il Puesto de comando
Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces
I pantalla digital y monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del Si
asiento
Asiento de acompantildeante Si
i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
f uente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy
cativos No 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de
Colombia 105 p
Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia
100 p
Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87
p
___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo
agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p
_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p
__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
sidad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas
Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p
37
- -- --
bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1
LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha delantera variable Si
Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235
ITrocha trasera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134
II Peso de embarque (kg) 9548 I
Puesto de comando I
i I Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del 1
Siasiento
I Asiento de acompantildeante Si I
I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto
I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
Fuente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy
cativos N o 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de
Colombia 105 p
Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~
generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia
100 p
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy
librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87
p
_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo
agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p
___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p
__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
~idad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas
Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p
37
bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy
na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p
_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de
maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p
Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)
Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)
bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas
bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales
bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA
1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p
_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de
maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p
Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)
Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)
38
bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y
potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas
bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s
bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados
seguacuten sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo
bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape
bull O rden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Relacioacuten de compresioacuten
bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten
bull Velocidad del pistoacute n (m s)
bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte
Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter
Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma
Concretando resulta
Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste
40 41
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy
lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo
bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Orden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Reacioacuten de compresioacuten
bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten
bull Velocidad del pistoacuten (m i s)
bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe
Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter
Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma
Concretando resulta
Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor
desgas te
~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy
nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME
40 41
bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten
) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes
por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt
bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP
bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt
bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)
bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms
en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de
9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un
tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia
bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un
arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que
libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten
kW -h $a b
kW-h
kg c d de rendimiento teacutermico kw -h
bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten
bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio
del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina
iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
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bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten
y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque
bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)
bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)
bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia
bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten
a kW -h $b
kW-h
kgc d de rendimiento teacutermico kw-h
bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~
bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio
del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA
bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura
constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC
bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un
motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado
bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW
La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora
bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96
bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy
sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz
bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los
siguientes da tos
44
bull PRAacuteCTICA No 2
mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)
800 65 1 37
1000 50 185
1400 37 26 7
1300 30 336
2000 23 363
2300 60 15 0
Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1
Nota use p re feriblemente las unidades del SI
45
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura
constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del
radiador es taacute a 60 OC
bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un
motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ
kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en
lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el
aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado
lo absorbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la
rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del
90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la
bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado
Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV
La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene
un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en
bull litros por hora
Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de
traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de
brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad
de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las
perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del
10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de
profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una
rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en
el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a
la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el
patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de
transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96
bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy
sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800
rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las
velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy
sioacuten en el eje motriz
bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los
siguientes datos
bull PRAacuteCTICA No 2
flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )
800 65
1 00 0 50
1 400 3 7
1800 30
2000 28
2300 60
1 middot0 7J
18 5
267
336
363
150
Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial
de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s
bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se
usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la
eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de
1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1
Nota use preferiblemente las unidades del SI
44 45
bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2
Distribucioacuten con reglaje teorico
DuraciOacuten de la aspiracioacuten
PMS
Distribuci6n con reglaje teoacuterico
PM
Dlstr1buclon con reglale teorlco
DuraciOacuten de la compresioacuten
PMS
PI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel
Dlstribuci6n con reglaje te6rico
Duraci6n del escape
~(~ ~ + ~~ I ~
PM I
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2
DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko
Duracioacuten de la uplracloo
PMS
P MI
Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco
Duracioacuten d l comp tOn
PMS
PNI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Duracioacuten del escape
~(~r~ ~ I ~
I P 11 1
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Explo sioacuten y ex pansi on
P I
Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten
OistrillJcion Clll
reglaje correcjdo
Dura clon de 1 Aspirollcloacuten
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
l)[J=0l [J
Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e
NT 30
Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global
mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
E ~pl os ioacute n y expans ioacuten
Diagrama del reglaje teoacuterico de la
distribucioacuten
DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido
PM S
avance apeUJ)a admisioacuten _ ~
1) )
1 (jI ~- J-~Y
Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
[)~CJ=UD D D
Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e
NT 30
Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal
mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)
O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14
bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos
ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S
~(LSiquestS-3l~ 51
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia
_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_____2004 Po tencia en tractores y motores (MCI) Medellin Univershysidad lacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)
Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible
ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14
bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy
bustibles alternativos
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S
~( l S 2S-3l ct 51
bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con
el sistema de combustible
bull Parres del sistem a
bull Posicioacuten de las mismas
bull Funcionamiento
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull ivluacuteltiple admisioacuten
Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel
Flo tador Aguja Pozo Conductos
Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de relanti
V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite
Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes
pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador
bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los
motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy
cioacuten de compresioacuten E xplique
bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy
dad motor seguacuten carga Explique
bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes
maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre
uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy
cla que un motor de gasolin a normalmente requiere
53
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible
bull Partes de sistema
bull Posicioacuten de las mismas
bull F uncionamien too
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull Muacuteltiple admisioacuten
Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador
bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique
bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique
bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
J
Oacute
1 ii
-
LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
-~~-I ~ - fM1AACA CE
r~10~S0lE
j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE
TANOUE OE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANCIN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
~-
ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf
CambustJble Ltql6o
~- In1riquest ~Clti
TANQUE OE COMBUSTIBLE r
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
-shy
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
3
1 I I J ~1t=-~----
U ~= LJ I=
1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten
Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
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FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANClN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
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5101 CUltlt del ~oIOf
I I I I I I
CGmbuuble LtQukto
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Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral
F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados
1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuen te John D eere
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1I
bull PRAacuteCTICA No 3
Cerrado Abierto Cdo Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuen te John D eere
6
)Ji ~ 3
Jj ~2 1
middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10
middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~
9 12
1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~
2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del
~ire (abierto )
1 Aire 2 (obustible
7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible
lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston
2
313~
6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador
2
3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible
11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur
3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire
9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro
13 Tapo de vaciado d l uj
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural
A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados
1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuente John Deere
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~I
bull PRAacuteCTICA No 3
1
Cerrldo Abierto Cerrado Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuente John Deere
6 middot
I~IS 3 o I = 2I )~
1
gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v
9 12
1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible
2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del
iacuter-e (abierto)
1 Aire 2 Combutible
1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e
partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston
2
bull 001
6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador
2
l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble
11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal
3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr
g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro
13 Tpoacute dciado de l caja
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3
2 3 2
9
s
3~
Figura 9 Tipos de carburador
Fuente John D eere
19
-A -B
~ shyJ ~
A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector
Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
59 58
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3
2
9
bull
19
-A -B
~~ -~~ ~
5
A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador
B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector
Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
Fuente John Deere
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
inyector
vaacutelvula cheque
lumbrera descarga
~ orifici o descarga
- pis tonc i 110
i~resorte
empu j ado r
leva
a princi pio func ion am ien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente John Deere
TORNIUORESORTE DE AJUSTE
r~-~ PUNTA DE ROCIADO
VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE
RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA
Figu ra 1 2 Partes de un inyector
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
60 61
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
in yector
vaacutelvula c heque
lumbrera descarga
~ or i fic io descarga
- pis tonci 110
i -JL-- resorte
empuj ador
leva
a princi pio func ionamien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente Ioho Deere
TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE
rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO
VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf
ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA
Figura 12 Partes de un inyector
Fuente Ioho Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
60 61
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA
- gtuuml
Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy
dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n
Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de po tencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Cona tos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados
Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural
que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano
La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
62 63
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~ iJJJ
Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy
diciones de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten
Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con
combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de potencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Conatos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C
4H
II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano
) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados
Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano
La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA
Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina
Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)
bull O ctanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible
bull Menor contalllIacutenacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en frio
bull Suministro de aire caliente
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n
bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible
Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla
kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6
100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966
--TeQI I
() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina
Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)
bull Octanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combustible
bull Menor contaminacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en friacuteo
bull Suministro de aire calien te
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten
bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible
Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla
kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25
0786 027 036 0814 028 2980
50 80
0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI
() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico
7759
Jshy25
~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_
Alcohol 5082
Diesel atto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
66
bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shy
i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy
50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten airemiddot combuatlble
Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22
7759
-+25
5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente
Alcohol 5082
Diesel Otto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
66
bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shyiexcl 80shy ~ 9IiW
~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810
I~I
bull JIi 40shy 1J448i 30shy
20shyI ~J I
10shy 2724
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten aire - combustible
Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16
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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
100shy
90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl
i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aireltombustible
Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on
La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es
En Peso En Volumen
231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02 por 38 pie 1 N
1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es
68 69
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
100shy
90shy
i 80shy9 70shy
c
= iexcl 40shymiddotu c 30-
~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aire-combustible
Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son
La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
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bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es
En Peso En Volumen
231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina C H (octano)R I 8
Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH
2 s
Combustioacuten de gasolina
C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2
Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene
_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
70
bull PRAacuteCTICA No 3
bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute
CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O Octano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH
Combustioacuten de gasolina
H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2
Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene
~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
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bull PRAacuteCTICA No 3
LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute
CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O O ctano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se
prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)
bull Sobreca rga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415Gravedad API =-- -1315
9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras
Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)
bull Sobrecarga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068
L g L 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415 Gravedad API =- _ -1315 9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras
Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire
bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y airo
bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes
bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s
Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco
Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta
e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire
bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y alto
bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes
bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses
Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco
Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2
no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra
1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyector (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas
de inyeccioacuten Diesel
Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia
inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro
( Em (kW) MV
Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70
Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75
18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200
N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente
e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior
UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales
bull PRAacuteCTICA No 3
Bombas de inyeccioacuten
Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo
Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea
Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el
79
Praacutectica No 4 Lu bricacioacuten y lubricantes 1 1 5
Figuras Figura 1 Sistema de lubricacioacuten por circulacioacuten de
un motor tiacutepICO 118 Figura 2 Sistema de circulacioacuten por salpique 119 Figura 3 Sistema de fIltrado de paso total 119 Figura 4 Sistema de filtrad o en derivacioacuten 120 Figura 5 Sistema de filtrado en paralelo 120 Figura 6 Vaacutelvulas 121 Figura 7 Bombas rotativas 121 Bibliogra fiacutea 122
Praacutectica No 5 Sistema de control de temperatura 123
Fig u ras Figura 1 Componentes de un sistema de control de
temperatura por agua 124 Figura 2 Disnibucioacuten del calor en un radiador 125 Figura 3 Tapa a presioacute n 125 Figura 4 Tipos de termoacutes tatos 126 Figura 5 Funcionamiento del termoacutestato 126 Figura 6 Distribucioacuten del calor en un MCI 127
Tablas Tabla 1 Peacuterdidas de calor en un MCI 127 Tabla 2 Balance teacutermico de un MCI 128
Praacutectica No 6 Sistema eleacutectrico 137
Fig u ras Figura 1 Batena 141 Figura 2 Diagrama de una batena plom o-aacutecido 141 Figura 3 Reaccioacuten guimica en una bateriacutea durante los ciclos
de carga 142 Figura 4 Componentes del sistema eleacutectrico 142 Figura 5 Circuito de carga 143
Figura 6 Figura 7
Figura 8
Figura 9 Figura 10 Figura 11
r Figura 12 Figura 13
Circuito de arranque 143 Flujo de corriente co n los contactos del distribuidor cerrado 144 Flujo de corriente con los contactos del distribuidor abierto 144 Circuitos eleacutectricos de un motor a gasolina 145 Sistema eleacutectrico baacutesico de un tracto r diesel 146 Esquema de bloques de una unidad electroacutenica del sistema Motronic de Bosch 147
Esquema muy general del principio de mando r control 148 Componen tes de una dinamo 149
Praacutectica No 7
Fig u ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4
Bibliogra fiacutea
Transmisioacuten de potencia 151
La po tencia del mo tor del trac tor se puede o btener en tres puntos 153 Transmisioacuten mecaacutenica 154 Transmisioacuten hidrostaacutetica 155 Componentes de transmisioacute n hidrostaacutetica 156
159
Praacutectica No 8 Sistema hidraacuteulico y mecanismos de enganche y acople en tractores agriacutecolas 161
Figu ras Figura 1
Figura 2
Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
Figura 10 Figura 11
E squema baacutesico de un sistema hidraacuteulico 164 Sistema de centro abieno en posicioacuten neutral 168 Sistema de centro abierto con divisor de flujo 168 Sistema de centro cerrado 169
Componentes del control de posicioacuten 170 Contro l de pos icioacuten 170 Componentes del control de tiro 171 Control de tiro 172 Compo nentes contro l mixto (combinado) 173 Correcciones que efectuacutea el control mixto 174 Ajuste de la palanca selectora para condiciones variabl6 de suelo y ondulacioacute n del terreno 175
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176 Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensio nes y ca tegoriacuteas de implemento5 disponibles 162
Bibliografiacutea
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concreto 180 Balance de la po tencia resultante a la barra 181 Medicioacuten de la res istencia al rodado 182 Relacioacuten potencia- traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacute n 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al co nsiderar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 10 Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas) en maacuteq u i nas automotrices 191
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4
Figura 5 Figura 6 Figura 7
Figura 8 Figura 9
O ruga especial 193 O ruga ivletaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 D efiniciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclamra estandarizada so bre llantas neumaacutetica 197 E jemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agriacutecola 197 T ipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten m anual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asis tencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacute n hidros taacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198 Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199 Llantas oacuteptimas para tracto res 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de traccioacuten del tractor 201
Llantas de tractor implem entos para uso en los equipos au tomotrices o con mando por llantas 202 Simbo los de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4
Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9
Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13
Anexo 14 Anexo 15
Anexo 16 rnexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21
Anexos
Glosario 207 Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los filtros au tO motrices 275 Sistema de admisioacuten 283 Recomendacio nes para la revisioacute n de un mo tor de
combustioacuten interna 301 Sistema de combustible pro teccioacute n del Sistema de
Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperamra) 345
Bandas 363 Amo rtiguador de vibracio nes del mo to r 365 Carac teriacutesticas de desgas te y mantenimiento para
rodamien tos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369 Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373 Preparacioacute n del trac tOr para almacenarlo durante
largos periacuteodos 379 Mantenimiento del tractOr agriacutecola 381 Elementos para la adecuacioacuten del tractOr a la labor
que realiza 389 El sistema de direccioacute n 395 Los frenos 399 N ormativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Anexo 22 Tendencias en Trac tO res 413
Figura 12 Implemento o trabajando con control de tiro 176
Figura 13 Implemento operando con control de posicioacuten 176
Figura 14 Implemento operando con control mixto 177
Tablas Tabla 1 Dimensiones y categoriacuteas de implementos disponibles 162
Bibliografiacutea 177
Praacutectica No 9 Medicioacuten y caacutelculo de potencia y traccioacuten en tractores agriacutecolas 179
Figuras Figura 1
Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6
Tablas Tabla 1
Esquema de la eficiencia (deg 0) de transmisioacuten de potencia de un tractOr sobre una superficie de concretO 180 Balance de la potencia resultante a la barra 181 fvledicioacuten de la resistencia al rodado 182 Relacioacuten potencia-traccioacuten-patinamiento 183 Velocidad vs Traccioacuten 184 Resultado tiacutepico de la prueba de barra de tiro 185
Factores al considerar en una prueba de traccioacuten 188
Bibliografiacutea 189
Praacutectica No 1 O Mecanismos de direccioacuten y propulsioacuten (llantas)
Figuras Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9
en maacuteq u i nas automotrices 191
Oruga especial 193 Oruga Metaacutelica 194 Tipos de llantas neumaacuteticas 195 Defmiciones de las dimensiones de un neumaacutetico 196 Nomenclatura estandarizada sobre llantas neumaacutetica 197 Ejemplo de llanta neumaacutetica para maquinaria agricola 197 Tipos de direcciones para tractores de cuatro ruedas 203 Mecanismos de direccioacuten manual para eje delantero 204 Sistema de direccioacuten de asistencia hidraacuteulica 204
Figura 10
Tablas Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6
Tabla 7
Sistema tiacutepico de direccioacuten hidrostaacutetica 205
Clasificacioacuten de los neumaacuteticos 198
Iacutendice de carga para llantas neumaacuteticas 199
Llantas oacuteptimas para tractOres 200 Llantas direccionales para tractor 200 Llantas de tracltioacuten del tractor 201 Llantas de tractor implementos para uso en los equipos automotrices o con mando por Llantas 202
Siacutembolos de velocidad 202
Bibliografiacutea 206
Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 Anexo 5 Anexo 6
Anexo 7
Anexo 8 Anexo 9 Anexo 10 Anexo 11 Anexo 12
Anexo 13 Anexo 14 Anexo 15
Anexos
Glosario 207
Unidades de presioacuten 261 Unidades baacutesicas del sistema internacional (SI) 263 Los fiexcljtros automotrices 275
Sistema de admisioacuten 283
Recomendaciones para la revisioacuten de un motor de combustioacuten interna 301
Sistema de combustible proteccioacuten del Sistema de Inyeccioacuten 305 Sistema eleacutectrico 333 Sistema de enfriamiento (control de temperatura) 345 Bandas 363
Amortiguador de vibraciones del motOr 365 Caracteristicas de desgaste y mantenimiento para rodamientos 367 Prolongue la vida del embrague seco de su tractor 369
Cuidados a los cilindros hidraacuteulicos 373
Preparacioacuten del tractor para almacenarlo durante largos periacuteodos 379
Anexo 16 Mantenimiento del tractor agriacutecola 381
Anexo 17
Anexo 18 Anexo 19 Anexo 20 Anexo 21 Anexo 22
Elementos para la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza 389
El sistema de direccioacuten 395 Los frenos 399 Normativa de consumo y emisiones 403
Tratamiento de emisiones Diesel 409 Tendencias en Tractores 413
INTRODUCCiOacuteN
El desarrollo de la ciencia y la teacutecnica tambieacuten ha estado asociado a la rama de la construccioacuten de tractores a nivel mundial equipos cada vez maacutes sofisticados y complejos con un alto grado de automatizacioacuten unida a la maacutes novedosa hidraacuteulica con motores eficientes en consumo y desempentildeo El tractor no es solo un medio agriacutecola Desde su proyecto estaacute concebido como una maacutequishyna versaacutetil y po livalen te capaz de especializarse perfectamente para afrontar las maacutes variadas exigencias Por su naturaleza misma el tractor puede ejercer de manera autoacutenoma las funciones de va riadas maacutequinas especiacuteficas y con notables beneficios menor inversioacuten mayor flexibilidad y mejor aprovechashymiento del recurso humano Ahora bien cabe preguntarse si utiliza bien el usuario su equipo hace uso adecuado de todos los medios y equipamiento adicional de que viene provisto un tractor para cada labor a realizar lo adapta correctamente a la misma iquestEs ese tractor el correcto para las funciones que realiza iquestConoce por queacute aumenta el consumo de combustible de su equipo
Los tractores agriacutecolas transforman el combustible consumido en el motor en energiacutea utilizable para diversos fines traccioacuten toma de potencia energiacutea hishydraacuteulica y otras de menor cuan tia El conocimiento de la eficiencia energeacutetica de los tractores permitiriacutea a los agricultores utilizarla como criterio al momenshyto de su seleccioacuten y como pauta sobre su uso maacutes eficaz Ademaacutes la adminisshytracioacuten podriacutea fomentar el uso de los tractores maacutes eficientes tema muy imshyportante ya que en el paiacutes se encuentra en estos momentos muy lejos de cumplir el compromiso con el Pro tocolo de I-ioto El incremento del costo de combustible y el descenso de las reservas de combustibles foacutesiles requieren optimizar su uso y aprovechar con la mejor eficiencia posible el que consume la principal maacutequina productora de energiacutea en agricultura el tractor
Otras caracteriacutesucas del tractor que no influyen en los resultados de los ensayos OCDE o Nebraska inciden en su eficiencia energeacutetica cualquiera que sean las condiciones reales de uso Un menor radio de giro permite conshysumir menos combustible en hacer maniobras en las cabeceras por emplear menos tiempo el sistema hidraacuteulico caudal a la demanda (maacutes conocido como
8
MAacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea que la bomba suministra al aceite y la~ tomas de po tencia econoacutemicas traba jan estando el motor del tractor en un reacutegimen pn)ximo al de miacutenimo consumo especiacutefico Otros factore~ que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractore~ tales como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda sa lir al mercado en la Lni()n E uropea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Cer ti ficado de Conformidad publishycado en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensio nes masas cilindrada del motor nuacutemero de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la prestacioacuten energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reco nocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado ) de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylo~ dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna es tacioacuten o ficial
En el campo el tracto r se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada y la base de la mecanizacioacuten agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos r medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actiidade~ de transporte
En condicione dinaacutemicas las fu erzas actuantes sobre el tractor agriacutecola se prese ntan de manera compleja Analizando el tractor desplazaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas ac tivas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respectivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se ti enen las reaccio nes verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno y la res istencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el pro blema es determinar las relaciones entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute -erdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a las caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de tractores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura r el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesio nales que trabajan en el aacuterea de la mecanizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejor los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacuten co n las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tracto r tiene que plantearse claramente las funciones a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten llamado universal capaz de resolver con m ayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundam entales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropubadas estando el tractor agriacutecola incluido entre ellas El tractor co~o maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utili zada en la agricultura comerci~ tecnificada J ese sen tido seraacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sector agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayor calidad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovaciones y perfeccionamientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytame incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventaja s mayuacutesculas En particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afec toacute a los trac tores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una es tructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mej or desempentildeo facilitar la conshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
-shyEl ~mpresario agriacutecola f mplea el tractor para las maacutes diversas labores y condishyciacuteC)es en consecuenCIa middot sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactOlio seguro y con larga ida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccionar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyiamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacute micos
ELKIN C ORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ M f HuGO GONZAacuteLEZ S 9
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MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRACTICA
Load Sensing) aprovecha toda la energiacutea yue la bomba suminis tra al aceite ) las tomas de potencia econoacutemicas trabajan estando el motor del tractor en un reacutegimen proacuteximo al de miacutenimo consumo especiacutefico ()tros fac tores que afectan la eficiencia energeacutetica de los tractores ta les como relacioacuten pesoposhytencia tamantildeo y presioacuten de los neumaacuteticos no pueden tomarse en cuenta al hacer una clasificacioacuten de eficiencia energeacutetica pues su influencia no se proshyduce en el mismo sentido en todas las condiciones de trabajo
Para que un tractor pueda salir al mercado en la Lnioacuten Europea el fabricante debe informar los datos que figuran en el Certificado de Conformidad publishycado en el Diario ()ficial de la l nioacute n Europea En dicho certificado se piden informaciones muy generales sobre dimensiones masas cilindrada del motor nuacutemerO de marchas etc El uacutenico paraacutemetro relativo a la pres tacioacute n energeacutetica del tractor es la potencia nominal del motor ensayado por cualquier meacutetodo reconocido Ni siquiera es obligatorio informar de la potencia cuando la toma de potencia gire a su reacutegimen normalizado y de ninguacuten dato relativo al consumo de combustible Afortunadamente un nuacutemero apreciable de modeshylos dispone de resultados de ensayos seguacuten los coacutedigos OCDE efectuados por alguna estacioacuten o ficial
En el campo el tractor se constituye en la maquina autopropulsada maacutes utilishyzada ) la base de la mecanizacioacute n agriacutecola eacutel proporciona la energiacutea necesaria para el accionamiento de las maacutequinas traccioacuten de los implementos y medios de transporte Se estima que maacutes de la mitad del tiempo de utilizacioacute n es consumido en actividades de transporte
En condiciones dinaacutemicas las fu erzas ac tuantes sobre el tractor agriacutecola se presentan de manera compleja Analizando el tractor despla zaacutendose a velocishydad constante y despreciando la resistencia del aire aparecen como fuerzas activas la fuerza peso y la fuerza de tiro generada por el respec tivo dispositivo Como fuerzas de resistencia se tienen las reacciones verticales del terreno referentes al peso las reacciones horizontales del terreno r la resistencia en la barra de tiro
Si todas las caracteriacutesticas y propiedades del mecanism~ de traccioacuten y del teshyrreno son conocidas el problema es determinar las relacio nes entre la carga sobre la rueda mo triz el torque aplicado la traccioacute n desarrollada y las condishyciones del terreno El desarrollo de ruedas protegidas con goma proporcionoacute verdadera revolucioacuten del tractor debido a que la rueda neumaacutetica al deformarshyse se adapta mejor a la s caracteriacutesticas irregulares del terreno aumentando de esa forma su capacidad de traccioacuten Preer el rendimiento de la traccioacuten de trac tores agriacutecolas de ruedas no es tarea faacutecil debido a la complejidad que implica la interaccioacuten entre el sistema de rodadura) el suelo La implementacioacuten
de programas de computacioacuten para simular ese rendimiento puede ayudar a los profesionales que trabajan en el aacuterea de la meca nizacioacuten agriacutecola a entenshyder mejo r los diversos aspectos vinculados al proceso
Asiacute se encuentran tractores con menor ancho de viacutea o con mayor despeje sobre el suelo (alto despeje) que puede definirse como normal y entre el grupo de tractores normales aparecen diferencias significativas en relacioacute n con las distancias entre ejes o la masa en vaciacuteo y tambieacuten en las caracteriacutesticas de los neumaacuteticos etc
Todo usuario que decide adquirir un tractor tiene que plantearse claramente las funcio nes a las cuales dedicaraacute su equipo Asiacute puede disponer de un tractor estaacutendar o tambieacuten Llamado universal capaz de resolver con mayor o menor fortuna todas las operaciones que demanda su explotacioacuten
No existen en general diferencias fundamentales entre los heterogeacuteneos comshyponentes de maacutequinas autopropulsadas estando el tracto r agriacutecola incluido entre ellas El tractor como maacutequina autopropulsada es la principal fuente de potencia utilizada en ht agricultura comerci~1 tecnificadi ese sentido se raacute el motivo de la mayor atencioacuten en este documento Su uso ha permitido aumenshytar la productividad y la frontera agriacutecola en el sec tor agropecuario y ofrecer una oferta maacutes diversificada y de mayo r caEdad de materias primas a la agroindustria
En el desarrollo histoacuterico del tractor han sido muchas las innovacio nes y perfeccio namientos logrados Su eficiencia y capacidad operativa estaacute en consshytante incremento Nuevos disentildeos y mecanismos de accionamiento hidraacuteulico y electroacutenico han sido incorporados con ventajas mayuacutescula s E n particular al final de la segunda guerra mundial se da un gran salto tecnoloacutegico que afectoacute a los tractores agriacutecolas El tractor de esa eacutepoca ya teniacutea una estructura o silueta semejante a la actual y las innovacio nes incorporadas han servido para aumentar su capacidad operativa y un mejor desempentildeo facilitar la co nshyduccioacuten y aumentar la seguridad y comodidad del operario
El ~mpresario agriacutecola j~mplea el tractor para las maacutes diversas labores) condishycillnes en consecuacutecnCla sus caracteriacutesticas deben responder a las tareas estashyblecidas con un desempentildeo satisfactorio seguro) con larga vida econoacutemicashymente uacutetil Por lo tanto saber seleccio nar las maacutequinas maacutes adecuadas es un paso de vital importancia en el objetivo de hacer rentable la agricultura O bshyviamente sus especificaciones deben guardar proporcioacuten con factores agroshyclimaacuteticos comerciales y econoacutemicos
ELKI N CORTEacuteS MfFERNANDO AacuteLVAREZ MfHuGO GONZAacuteLEZ S 9
M AQUINAS AUTOPROPULSADAS G UiacuteA P RACTICA
Este anaacutelisis de tallado del tractor-motores de combustioacuten interna (1v1CI) no deja de reconocer que el trabajo manual r los animales de tiro son o tras fuenshytes importantes de propulsioacuten r energiacutea en el sec tor rural) en la s actividades agropecuarias Y que con menos intensidad estaacute difundido a nivel mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para el accio namien to de maacutequinas estashycionarias (mo linos y bombas) Asiacute mismo la bio masa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y el estieacutercol) es en las zonas rurales de muchos paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agricultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forra jeras que entonces no es taacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el estieacutercol quemado hace falta para el abas tecimiento de nutrientes de las tierras culovadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractores) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos del petroacuteleo como comshybusobles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agriacutecolas ya que la variedad y tipos existentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tractor a su uso de forma que sirvan de orientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas de trac tor que conviene en funcioacuten de las condiciones de una empresa agricola I
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas variables asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas) mecanismos baacutesicos que la integran Asiacute mismo tiene como objetishyvo formular y desarrollar una metodologiacutea sistemaacutetica) sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvi shydar los aspectos ambientales ya que el uSO de varios insumos (combwtibles ) aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complemcntashytia en los anexos se hace una ilustracioacute n maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automotrices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPULSADAS
Objetivos
Familiatzar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores y maacutequinas automotrices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesocas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de o peracioacuten y mantenimiento y ca taacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 Y7)
Que e es tudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones de desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenido s por diferentes medios campo foacutermulas y g raacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un Oacuteptimo uso de sus posibishylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) es tudiante seleccionar un tractor para analizarlo en detalle La asesoriacutea para el estudio del tractor estaraacute dada por profesores teacutecnicos y operarios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydientemente
ELKIN CORTES M F ERNANDO AacutelVAREZ M Huco G ONZAacuteLEZ S 11
M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS G UiA PRAacuteCTICA
Este anaacutelisis detallado del tracmr-momres de combustioacuten interna (lvlCI) no deja de reconocer que el trabajo manual y los animales de tiro son otras fuenshytes importantes de propulsioacuten yenergiacutea en el secmr rural r en las actividades agropecuatias Y que con menos intensidad es taacute difundido a nie mundial el uso de la energiacutea eoacutelica e hidraacuteulica para e accionamienm de maacutequinas estashycionarias (molinos y bombas) Asiacute mismo la biomasa (especialmente la madeshyra pero tambieacuten la paja y e estieacutercol) es en las zonas rurales de much os paiacuteses la fuente de energiacutea maacutes importante para cocinar y otros usos rurales (iluminashycioacuten calefaccioacuten)
Estas formas de energiacutea eventualmente compiten entre siacute en la agticultura y en hogares rurales en particular los animales de tiro necesitan superficies forrajeras que entonces no estaacuten ya disponibles para cultivos destinados a la alimentacioacuten humana el es tieacutercol quemado hace falta para e abastecimiento de nutrientes de las tierras cultivadas y tanto los sistemas de propulsioacuten moshytorizados estacionarios como tambieacuten los moacuteviles (tractore s) requieren enershygiacuteas de reservas limitadas especialmente productos de petroacuteleo como comshy
bustibles
N o pretende este texto dar todas las soluciones para el buen uso de los tracshytores agricolas ya que la variedad y tipos exis tentes es muy amplia asiacute como de equipos e implementos disponibles en el mercado No obstante se intenta recopilar y sentildealar algunos elementos y normativas para la adecuacioacuten del tracto r a su uso de forma que sirvan de otientacioacuten para decidir cuales son las caracteriacutesticas del tracto r que conviene en funcioacuten de las condiciones de una
empresa agricola1
Se busca igualmente con esta guiacutea sentildealar y detallar las caracteriacutesticas teacutecnishycas principales que se deben tener en cuenta cuando se selecciona o compra una maacutequina autopropulsada de aplicacioacuten agriacutecola Igualmente se consideshyran algunas va tia bies asociadas con el mantenimiento Esta visioacuten de conjunto de las maacutequinas autopropulsadas es complementada con un anaacutelisis de los sistemas y mecanismos baacutes icos que la integran Asiacute mismo tiene como o bjetishyvo formular y desarrollar un a metodologiacutea sistemaacutetica l sisteacutemica que permita evaluar las caracteriacutesticas y desempentildeo de maacutequinas autopropulsadas sin olvishydar los aspectos ambienta les ya que el uso de varios insumos (combustibles y aceites) producen impactos degradantes Igualmente permitir aplicarla a otro equipo maacutequina o proceso mecanizado Como informacioacuten complementashyria en los anexos se hace una ilustracioacuten maacutes detallada de recomendaciones sobre mantenimiento general en maacutequinas automottices
bull PRAacuteCTICA No 1
PRAacuteCTICA No lmiddot EVALUACiOacuteN DE MAacuteQUINAS
AUTOPROPU LSADAS
Objetivos
Familiatizar al estudiante con las fuentes de informacioacuten sobre los tracshybull tores ) maacutequinas automo trices (figuras 12 Y tablas 1 y 2)
Que el estudiante conozca las principales caracteriacutesticas teacutecnicas de ellas bull a partir del estudio directo de la propia maacutequina de los manuales de operacioacuten y mantenimiento y cataacutelogo de partes (figura 3 4 5 6 r 7)
Que el esrudiante realice directamente en el campo las principales meshybull diciones del desempentildeo de la maacutequina
bull Realizar anaacutelisis comparativos de los datos o btenidos por diferentes medios campo foacutermulas y graacuteficos que permitan generar conclusiones y recomendaciones
bull Reconocer sus limitaciones para obtener un oacuteptimo uso de sus posibi shylidades ver figuras 8 y 9
Metodologiacutea
En grupos no mayores de tres (3) estudiantes seleccionar un tractor para analiza rlo en detalle La asesoriacutea para el esrudio del tractor estaraacute dada por profesore teacutecnicos y operatios Cada grupo realizaraacute la praacutectica indepenshydien temen te
ELKIN CORTEacuteS M I F ERNANDO AacutelVAREZ M I HUGO GONZAacutelEZ S 11
12
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutetica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de tiro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito 30 Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcador eleacutectrico del nivel de combustible y 1000 rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbcrsobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire caliente 38 Direccioacuten hidrostaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas super-lentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina
La Maacutequina Agriacutecola Total Supennodema
El Ch3Uenger ea la pmert mIacutelquiN Igricol in concetionebull entrega l Nerza de tiro y t ba complClIciOn del uelo tkat de lu udena Motor bull ~t l oeIddn de IabranD 1 tuciOn que 010 Diesel cbIn 1318 rueclu U f TIme l movtlidad de t rueda 1 1 estabilidd N U bull
servotnnsmisi6n de 1 cdenn t tllcciOn y despanmiento
d mondo di~ctomejores que loa de l rued mas rpidel 1 menos ruido que la udenbullbull
Radiador d panal tipo 2Enganche
de Iros
Ruedas propulSOas
Soportebasculante mayores
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
1 3
12
bull MAQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 1 Tractor seccionado de propulsioacuten en cuatro ruedas sentildealando sus principales mecanismos
1 Eje delantero accionado 25 Elevador hidraacuteulico de regulacioacuten automaacutelica 2 Cilindro de direccioacuten hidraacuteulico 26 Palanca para regulacioacuten de liro mista y flotante 3 Refrigerador de aceite 27 Brazo de elevacioacuten con husillo de regulacioacuten 4 Radiador de cobre 28 Tercer punto con acopalmiento raacutepido 5 Ventilador 29 Enchufes para mando adistancia 6 Termostato de doble circuito JO Cilindros adicionales de elevacioacuten 7 Bomba de agua 31 Enganche para remolque ajustable en altura 8 Camisa de cilindro 32 Brazos inferiores con acoplamientos raacutepidos 9 Pistoacuten 33 Diferencial con bloqueo 10 Vaacutelvula de admisioacuten y de escape 34 Eje de toma de fuerza independiente a 540 11 Marcadoreleacutectrico del nivel de combustible y 1000rpm 12 Depoacutesito de combustible 35 Eje de levas 13 Turbo-sobrealimentador 36 Bomba para lubrificacioacuten a presioacuten 14 Cilindro principal de freno 37 Ciguumlentildeal 15 Toberas de aire calienle 38 Direccioacuten hidroslaacutetica 16 Ventilador de aire fresco 39 Turbo-embrague hidraacuteulico 17 Cuadro de instrumentos 40 Calefaccioacuten 18 Barra de direccioacuten con eje telescoacutepico 41 Embrague de marcha 19 Conexioacuten de caja de cambios y grupo de marchas 42 Caja de cambios sincronizada 20 Palanca presectora para eje de toma de fuerza 43 Convertidor de par sincronizado 21 Palanca de conexioacuten de marchas supermiddotlentas 44 Embrague de laminillas para toma de fuerza 22 Palanca de manejo para elevador hidraacuteulico 45 Caja de cambios de dientes oblicuos
de regulacioacuten automaacutetica 46 Conexioacuten para eje de toma de fuerza 23 Accionamiento del bloqueo de diferencial 47 Filtro de aspiracioacuten 24 Asiento de lujo 48 Impulsor para elevador hidraacuteulico de regulacioacuten
automaacutetica
Challenger 65 Cabina Supem10dem0La Maacutequina Agricola Total
El Chllenger es r prinelll mqulna agritoll in coneetonebull etr~ la fueml de tiro y l hija compactacioacuten deluelo tipas deln cldenu Motor bull velociddee de branD y lrabeioacuten que oto Di1 dan lbullbull rued ji 11 TIene la mDvmdd de la rueda f utabilidd I U bull servotransmisloacuten de 1 cadenas tlllcclOn 1 deaptlIlmiento
d mando di~omejores que 1011 de tu ruect ma nptdez f meno ruido que l cadena bull
Radiadolt de panol tipo 2
Enganche dellH
Ruedos opulsor
Soportebasculanl mayor
Figura 2 Tractores de oruga
Fuente Caterpillar
13
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neumaacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
14 1 5
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Figura 3 Tractores de ruedas neum aacuteticas Figura 4 Cabina mandos y controles
14 15
16
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (oxiacutegeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible
(Energiacutea quiacutemica) --+ Combustioacuten-calor
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
~ Energiacutea mecaacutenica
---------------------Embrague Acoplar - desacoplar
~
--+
Escape Monoacutexido CO
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
Polea Acoplar
---+ I Maacutequinas estacionarias
~~ bull Sistema I Lshy Subsistema
Mecanismos
Anaacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera
iexcl
~I+-
~ Eje motriz
- Diferencial Reduccioacuten final
-+1 Rueda trasera
iexcl--------_-
lmplementos ~qVip-Q_s lJ~rJjlH)iexcl~oJqi
Controles
Fuente de potencia
Operario Barra de tiroSistema hidraacuteulico
tirar o empujar maacutequinas Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de control - Unidad de transmisioacuten
- Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Tom a de fuerza (td E)
Enganche de tres puntos
middot Salidas para bo tellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
17
16
bull MAacuteQUINAS AUTO PR OPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Admisioacuten Motor Aire (ox igeno) Caacutemara de combustioacuten
+ Combustible Combustioacutenmiddotcalor -+ -+
Pistoacuten - biela - ciguumlentildeal Volante
(Energiacutea qu iacutemica)
iexcl Energiacutea mecaacutenica
~-------------
Escape Monoacutexido ca
Dioacutexido (Co) Vapor agua Combustible Subproductos HSO
-_--- Polea Embrague Acoplar Acoplar - desacoplar -1 Maacutequinas
estacionarias
---------- Caja de velocidades Cambiar velocidades Sentido marcha
Rueda trasera 1shy
Eje motriz - Diferencial Reduccioacuten final
--1 Rueda trasera
iexcl Sistema hidraacuteulico Control remoto Levantar maacutequinas
Accionar maacutequinas
i I t
Barra de tiro tirar o empujar maacutequinas
i +
ir--~---
Toma de fuerza Accionar maacutequinas
moacuteviles o estacionarias
Figura 5 Diagrama de funcionamiento del tractor agriacutecola
Implementos ~qllipQAacute b~rJaroi~l)tltj
Maacutequina - Unidad de potencia - Unidad de controL - Unidad de transmisioacuten - Unidad de trabajo
middot Barra de tiro middot Toma de fuerza (td f) middot Enganche de tres puntos
~~ SistemaI Lshy Subsistema
Mecanismos
I Aneacutelisis mecaacutenico (fuerzas) en los diferentes componentes de los mecanismos
middot Salidas para botellas hidraacuteulicas
Figura 7 Componentes de una maacutequina (tipo tractor)
Figura 6 Diagrama para anaacutelisis funcional-mecaacutenico de los componentes de una maacutequina
Controles
Fuente de potencia
Operario
17
______ _
18
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas ReceurofIacuteor
Tn
NI[l shy
D Energia perdida
Transfcrmad or Tn
NI
D Energia perdida
Operador Tn [J D Energa percida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACiOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
Informacioacuten general
Marca _ _ _ ______
Modelo ______ ___
Tipo _________
Nuacutemero de erie ____ _ _
Trocha etaacutendar de las ruedas
Delantera Trasera
Radio de giro _______
Altura total _____
Luz vertical (despeje) ___
Peso de embargue
Peso con lastre _____
Peso in lastre ___
Peso adelante _______
Peso atraacutes _____
Longitud total _______
Precio ____ _ _ _
Distribuidor
OPELN
iexclMANTENIMIENTO
Callbraci6n aluste y cambios perioacuted icos tgimo v (ontro l de Ins umos V repuestoS Rt giwo V control de (OS(05
I Menos fallas y paradas Ahorro (astas a largo plazo Reparacionts frtcutntu
~ son costosas
1
PATINAJE DE RUEDAS
UUf ruedas dobles en lo poslbe para reduc ir ltompaClauOacuten
PAnNAJE CORRECTO Mtnos duga5teMenoS consumo de co mbust ible
PATINAJE EXCESIVO
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cambia r ve locidades haCIA arriba y de sacelerar no cuuta mas - Seletdonar eq ui posadecuados eacutel la haCienda
SELECCI~N DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
MOMENTO OPORTUNO la Intervencioacuten oponuna en la) diferentes labores considerando suelo cl ima y epoca
Estotiexcler unidades de tamilno oacuteptimo
~~~~a(XgEacute~ec~s~e Seleccionar unidad ~pota~1~cultivo Motor Diesel mas eficiente Neumaacuteticos radiales ahorran combustible
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima potencia en tdf_____ a
tvlaacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a Maacutexima potencia en la barra de tiro _ ______
D atos del rendimiento de la barra de tiro (potencia maacutexima
rpm
con lastre)
rpm tdf
19
- Mavor conlumo dt combustible
~ DugaHt ntumaacuteucos - Causa compactacIoacuten - Inefi cencia
PAnNAJE INADECUADO - Dilntildeo ill traclor
Dugilsle neuma1icos Consumo combustIble
Una combinaciOacuten V acop le ad ecuado genera operacioacute n eficaz del motor
Puede ilumentilr costos Se requiere compra de nuevos equ ipos
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
18
bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Maacutequinas autopropulsadas
Informacioacuten general
Marca ___ _ _____ _
Modelo ___ _ _ ____
Tipo __________
Nuacutemero de serie ______
Trocha esraacutendar de las ruedas
Delantera ______ Trasera
Radio de giro _ ______
Alrura roral _____
Luz vertical (despeje) ____
Peso de embarque _ _
Peso con lastre
Peso sin lastre
Peso adelante
Peso atraacutes
Longirud tora l _______
P recio _______
Distribuidor
Clasificacioacuten
Cabina _______
Clasificacioacuten Nebraska (u otra)
Nuacutemero de prueba __________
Potencia maacutexima motor a rpm
Toma de fuerza maacutexima po tencia en tdf a rpm
Maacutexima Potencia en tdf a rpm estaacutendar motor___ a rpm tdf Maacutexima potencia en la barra de tiro _ _ _____
Datos del rendimiento de la barra de tiro (porencia maacutexima con lastre)
lJ Rereiexcltor
Tn
Nt
D Energia perdida
Transformador Tn
Nt
D Energia perdida
Tn EtJ=o D Energa perdida
Figura 8 Peacuterdidas de energiacutea ocasionadas en los diferentes mecanismos de una maacutequina motriz
MANEJO Y CONSERVACIOacuteN DE ENERGiacuteA DE MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS
OPERACiOacuteN1 1
MANTENIMIENTO PATINIJE DE RUEDAS
C~libra(iOacuten iexcliustey cambios penoacutedicos Reghtro V control de insumos y repuestos Regist ro y (ontrol de costos
IMenos fallas y parad u Anorro coslos a largo pino Reparacionesfrecuentes
L-- son (ostous
Usar ruedu dobles en lo poSible par reducir compactacioacuten
PATINAJE CORRECTO Menos desgaste Menos consumo de combustible
PAnNAJE EXCESIVO - Mayor consumo de
combustible - Desgaste neumaucos - Ca usa compactCloacuten - In erlcencia
PA TlNAJeuro INAOeuroCUADO - Dantildeo al tractor
Desgule neum~tico s Consumo combu~tible iexclU menta
1 CONJUNTO TRACTOR
IMPLEMENTO - Cmbl r velocidades hci arriba y de~acelerar no cue~ta ma~
- SeleCCionar equipos adecuados a la hClenda
MOMENTO OPORTUNO U Intervencioacuten oportuna en las diferentes labores considerando ~uelo (lima y epoca
Una combinacioacuten y acople adecuado genera operacioacuten eficaz del motor
Puede aumentar costos Se requiere compra de nuevos equipos
- SELElN DE MAQUINARIA AUTOPROPULSADA
Escoqer unldade~ de tam~no oacuteptimo
~~~~~triexcl~~cgt~~~~~eSele ccioniexclr unidad ~Pota~lt~~ cultVO Motor Diesel maacutes eficiente Neumaacuteticos radiales horran combustible
Figura 9 Factores que permiten optimizar las maacutequinas autopropulsadas de uso agriacutecola
19
-------
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha
(N shy kg) kmh
Motor Marca Tipo ____ _ _
Nuacutemero modelo ____ Par m otor maacuteximo _ ____ _
Reserva de torque ______ rpm nominales _____ _ _ rpm ITUacutemma Sin carga _ ___ rpm maacutexuna Sin carga ____ Margen de rpm en trabajo __minimo maxuno_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ____
Cilindrada Tipo de cami~a huacutemeda ~eca ___ _ _ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compre~ioacuten ___ Relacioacuten aire-combustible ____ N uacutemero de cojinetes principales _ _ _ ___ Holgura de taqueacutes escape _______ Holgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimenracioacuten natural___ turbo alimenrado compresor ___ turbo + inrercambiador de calor ______
Sistema de combustible Combu~rible urilizado ____ Ocranaje ____ Nuacutemero de Cetano _____ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten _____ Tipo de bomba de inyeccioacuten accio namiento ____ _
Tipo inyectore~ _______ Avance de inyeccioacuten recomendada ____ _____ Bomba de trans ferencia opo____ _ Accionamiento ___ _ Tipo fIltros ____
N o de fIltros ____ Localizacioacuten ____ _
Trampa de agua ____ Palanca de cebado ____ Capacidad tanque combustible
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combustible (Ce grkW-h)_______ _ Consumo horario de combu~tible (Ch galh) ______ Poder caloriacutefIco combustible _____ _____ Peso especiacutefIco __________ Costo galoacute n combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _______ Filtro aire (tipo )_____________
Inrervalo de cambio __________ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite _______________ _ Partes a lubricar con grasa ___ _____________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE API______ - Inrervalo cambio ______ - Referencia comercial ______________
- Capacidad caacuterter m otOr _____________ _ - No de filtros y tipo _______ ________ - Intervalo cambio fIltro _____ ________
- Respiradero o ventilado r del caacuterter _______ - Localizar fIltro drenaje respirado res y conducto de llenado __ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
20 21
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Cambio Potencia Traccioacuten de la Velocidad Deslizamiento (kW-hp) barra de tiro marcha Oo
(N shy kg) kmh
Motor Marca _ _ ____ Tipo ____ _ _
N uacutemero modelo ___ _ Par motor maacuteximo _ _ _ _ _ Reserva de rorque _ ____ rpm nominales _____ _
rpm minlITIa sm carga _ ___ rpm maacuteXlITIa sm carga ____ Margen de rpm en trabajo __miacutenimo maXlITIO_ _ _ Nuacutemero de cilindros Diaacutemetro ____ Carrera ___ _
Cilindrada Tipo de c ami~a huacutemeda seca _____ _ O rden de encendido ____ Relacioacuten de compresioacuten ___ Relacioacuten aire-combusri ble ___ _ N uacutemero de cojinetes principales _ ___ _ Holgura de taqueacutes escape _ ______ H olgura de taqueacutes admisioacuten ______
Alimentacioacuten natural ___ turbo alimentado compresor ___ turbo + intercambiador de calor _ ___ _ _
Sistema de combustible Combustible utilizado _ _ _ _ O ctanaje ____ N uacutemero de Cetano _ _ _ _ _ Carburador ____ Bomba de inyeccioacuten ____ _ Tipo de bomba de inyeccioacute n accionamIento _ ___ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Tipo inyec tores _ ______ Avance de inyeccioacuten recomendada _ _ _ _ ____ Bomba de transferencia upo_____ Accio namiento ___ _ Tipo flitros ____
N o de flitros ___ _ Localizacioacuten _____
Trampa de agua ___ _ Palanca de cebado _ ___ Capacidad tanque combusrible _______
Ubicacioacuten tanque combustible Coacutemo controla la velocidad el regulador ______________
Consumo especiacutefico de combusrible (Ce gr kW-h)________ Consumo horario de combustible (Ch gal h) ______ Poder ca loriacutefico combusrible _____ _____ Peso especiacutefico _________ Cos to galoacuten combustible _____ ____ Prelimpiador de aire _ ______ Filtro aire (tipo )_____________ Intervalo de cambio ____ ______ _
Sistema de lubricacioacuten y lubricantes del motor Partes a lubricar con aceite Pan es a lubricar con grasa ______ __________
Aceite del motor - Caracteriacutesticas teacutecnicas SAE APl______ - Intervalo cambio ______ - Referencia comercial _ _____________ _
- Capacidad caacuterter mo tor _______ ______ _ - No de flitros y tipo _ _____ _________ - Intervalo cambio filtro ________ ____ _ - Respiradero o ventilado r del caacuterter _______
- Localiza r flitro drenaje respiradores y co nducto de llenado _ _ _ - Tipo bomba caudal presioacuten _____
2 1 20
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTI CA
Aceite de transmisioacuten - iexclceite caja velocidad Sf E __ rPI _ _ referencia comercial ___ _ Intervalo de cam bio ____ ____
Intervalo de cambio ________
Lubricacioacuten transmisioacute n inmersioacuten _ _ _ _ pres ioacuten ____ Periodicidad de engrase ___
Clasificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___ N LG I API ____ otra ______ _
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua _ _ _______ Capacidad de liacutequido _ _ ______
Tipo radiador tiene persiana ______ _ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador Nuacutemero aspas ______ _
Presurizacioacuten del sis tema presioacuten _ _ _ Localizacioacuten termos tato ____ _ _ ______
Rango de temperatura de apertura del termos tato _ _ _______ Refrigeracioacuten aceite cuaacutel ______ ___ _
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacuten chispa) _ _____ ____ Voltaje bateriacutea __capacidad (h) nuacutemero bateriacuteas _ _ _ Coniente (1) es tado bornes nidegel elec troli to Alternador o dinamo vo ltios ampen os _____ Mecanismo auxiliar de arranque _ _ _ ___ _ _ Motor arranque voltios _ __ amperios k _ _____ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas Tipo calibracioacute n_____ _ Avance chispa recomendable ____ _ Lista de accesorios eleacutectlicos __________________
22
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos secos __disco huacutemedo __diaacutemetro ___ Mando acc io namiento manual pedal ___o tro__ __
- Aceite di ferencial SAE API re fe rencia comercial ___ Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades Intervalo de cambio ___ ___ adelante atraacutes aCClo narruento ________ cuaacutentas - Aceite reduccioacuten fina l SAE API referencia comercial palancas ___
Seleccioacuten de cada una _____
Puente trasero (diferencial) Bloqueo del di ferencial acclOnarruento ________ Reduccioacute n final tipo ___ _ ____ _
Direccioacuten Tipo ___ _ ___
Accionamiento volante O tras Bidireccional reversible ________ _
Radio de giro radio de giro con fre no ___ Ubicacioacute n del sistema de direccioacute n ruedas delanteras ____ ruedas traseras ___ en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______ Accio namiento ____ Frenos parqueo _ _ _ _ _ npo _______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accionados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _____ embrague _____ Cambio caja veocidade5 _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ___ _ ____
Operacioacuten cilindro a control rem oto _ _________ Em brague toma de fuerza _________ E nganche de tres puntos _________ Otros mecanismos __________ Sistema abierto cerrado _________ Capacidad de fluido del sistem a _ ______ Especificaciones completas del fluido ______ _ Intervalo de cambio __________ Nuacutemero y loca lizacioacute n de bombas _________ Tipo de bombas ____________
23
____ _
bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTI CA
Aceite de transmisioacuten - Aceite caja velocidad Siexcl-E __ APJ __ referencia comercial ____ Intervalo de cambio _____ _ _ _
- Aceite diferencial SAE APl referencia comercial _ _ _ Intervalo de cambio _ ___ _ _
- Aceite reduccioacuten final SAL _Pl referencia comercial Intervalo de cambio _ _ ______
Lubricacioacuten transmisioacuten inmersioacuten _ ___ presioacuten ___ _
Periodicidad de engrase ___ Clas ificacioacuten completa de la grasa a usar Base ___
NLG I API ____ otra _ ______
Referencia Comercial _____
Sistema de control temperatura (refrigeracioacuten) Tipo aire agua________ Capacidad de liquido _____ _ _ _
Tipo radiador nene persIana _ _ _ ____ Tipo de bomba caudal mando de bomba ____ Tipo ventilador N uacutemero aspas _ _ _____ Presurizacioacuten del sistema presioacuten _ _ _ Loca lizacioacuten termostato _ ___________
Rango de temperarura de aper ru ra del termostato _ ________ Refrigeracioacuten acei te cuaacutel __________
Sistema eleacutectrico Tipo encendido (compresioacute n chispa) ___ _ ______ Voltaje bateriacutea _ _ capacidad (h) nuacutemero bateriacutea s ___ Corriente (1) estado bornes nivel electrolito Alternador o dinamo vo ltios amperios _____ Mecanismo auxiliar de arranque ________ MotOr arranque voltios ___ amperios k ____ _ Conexioacuten a masa + a masa - a masa _ _____ Bujiacuteas T ipo ca libracioacute n_____ Avance chispa recomendable _____ Lista de accesorios eleacutectricos _ _________________
bull PRAacuteCTICA No 1
Sistema de transmisioacuten Embrague discos seco s __disco huacutemedo __diaacutemetro __ rvlando accionamientO manual pedal ___o tro _ _
Cajas de velocidades tipo cuaacutentas velocidades adelante atraacutes aCClonarruentO _ _____ _ _ cuaacutentas palancas ___ Seleccioacuten de cada una Puente trasero (diferencial) Bloqueo del diferencial accionarruen to ________ Reduccioacuten final tipo _______ _ _
Direccioacuten Tipo _ ______
Accionamiento volante O tras Bidireccio nal reversible _________
Radio de giro radio de giro con fre no _ _ _ Ubicacioacute n del sistema de direccioacuten ruedas delanteras _ ___ ruedas traseras _ __en las 4 ruedas chasis articulado ____
Frenos Tipo ______
Accionamiento ___ _ Frenos parqueo _____ npo ______
Sistema hidraacuteulico Comprobar los mecanismos accio nados hidraacuteulicamente
Direccioacuten frenos _ ____ embrague ___ ___ Cambio caja velocidades _____ ____ Accionamiento caja auxiliar ________ Operacioacuten cilindro a control remo to _________ _ Embrague toma de fuerza ________ Enganche de tres puntos _____ ___ O trOS mecanismos _ _ ________ Sistema abierto cerrado ______ _ _ Capacidad de fluido del sistema _______ Especificaciones completas del fluido _______ Intervalo de cambio _________ Nuacutemero y localizacioacuten de bombas ___ ______ Tipo de bombas ___________ _
23 22
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico ________ _
Capacidad de flujo de las bombas _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema ___ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ N o de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacute n _____ Categoria de enganche ____ ___
Controles control de tiro control de posicioacute n __ control mixto Otro _____
Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema _______ Po tencia hidraacuteulica ______ kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro ____ ____
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______ tdf de dos velocidades estaacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza iexclcciexclonada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASIE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico _ _ _ _
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm ____ _ Nuacutemero de erriacuteas para 1000 rpm ____ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples Enganche de tres (3) puntos ___categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro opo____ _ Junta cardaacutenica _______ E nganche semimomado ______ _
Engancheraacutepido ________ Brazos inferiores bloqueados puede oscilar _ _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Tensores latera les de cadena tornillo Otros___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche ____ _
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacuten 2 Rm 4 Rm ________
Especificaciones de las llantas Trase ras ancho ~ rin Vi rin Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) _ ____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Delanteras ancho __ ~ rin Vi nn
Nuacutemero de lona s Presioacuten de inflado tipo de relieve _ _ ___ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______
Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacuteX1ITlo _ _ _ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _________
Lastre maacuteximo ___________________ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala _ _ _ ____ _ Horoacutemetro lectura _________ Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velociacutemetro escala ______ Indicador pres ioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio flitro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _ _ ___ Indicador temperatura del motor ____ _ Indicado res de pantalla (digitales) ____ Control electroacutenico del enganche de tres pumos ____ Funciones _____________ _ _
Indicadores luces y direccionales ___ ______ Indicado r funcionamiento tdf ________ Indicador de deslizamiento_________ Otros indicadores ____________________ _
2524
______ _
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Motor hidraacuteulico _____ ____
Ca pacidad de flujo de la bomba _______ Cuaacutel es la presioacuten para abrir la vaacutelvula de alivio del sistema _ _ _ Localizar filtros sistema Cuaacutel es el intervalo de cambio _____ No de palancas de control del sistema de alce _______ Tiene sensibilidad variable el apoyo a la traccioacuten _____ Categoria de enganche _______
Controles control de tiro control de posicioacute n _ _ control mixto Otro _____ Capacidad de alce del enganche de tres puntos ______ Presioacuten del sistema ____ ___
Po tencia hidraacuteulica kW Diaacutemetros y carrera de los cilindros remotos _____ Tipo cilindro _____ ___
Toma de potencia o tdf Localizacioacuten ______
tdf de dos velocidades es taacutendar u opcional ___ Tipo de toma de fuerza Accionada por la transmisioacuten __continuacuteo __ independiente __ Rpm de tdf con las rpm nominales del motor ______ Rpm del motor con las rpm de la tdf ASAE ___ Acoplamiento mecaacutenico ____ hidraacuteulico_ ___
Nuacutemero de estriacuteas para 540 rpm _____ Nuacutemero de etrIacuteas para 1000 rpm ___ _ _ Acople para polea u Otro _____
Enganche y acoples E nganche de tres (3) puntos __categoriacutea ubicacioacuten Barra de tiro upo _____ Juma cardaacutenica _______ E nganche semimontado _______ Enganchecipido ________
Brazos inferiores blogueados puede oscilar _ _ Posibilidad de cambiar la categoriacutea _____ Temores laterales de cadena tornillo Otros ___ Lista de los ajustes y los controles en los enlaces de enganche _____
bull PRAacuteCTICA No 1
Propulsioacuten y sistema de rodado Tipo de mecanismo de propulsioacuten _________ Traccioacute n 2 Rm -l Rm _______
Especificaciones de las llamas Traseras ancho ~ riacuten -v nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve (taco) ____ _ Capacidad de carga (iacutendice de carga) convencional ___ Radial sellomatic (tubuless)____
Delanteras ancho ___ ~riacuten V nn Nuacutemero de lonas Presioacuten de inflado tipo de relieve _____ Capacidad de carga (iacutendice de carga) ______ Convencional ___ Radial sellomatic (tubuless) ____ Variacioacuten de la trocha miacutenimo maacutexuno ___ Nuacutemero de trochas _____
Lastre Queacute lastre tiene el tractor y doacutende _ ___ _____
Lastre maacuteximo _______ _ _______ _ ____ _
Tablero de controles e indicadores Tacoacutemetro escala ________ Horoacutemetro lectura _________
Indicador de carga de bateriacutea luz testigo amperiacutemetro ____ Velocimetro escala ______
Indicador presioacuten aceite motor luz testigo manoacutemetro Indicador servicio filtro aire _______ Indicador presioacuten y nivel aceite transmisioacuten _____ Indicador temperatura del motor _____ Indicado res de pantalla (digitales) ___ Control electroacutenico del enganche de tres puntos ___ _ Funciones _______________
Indicadores luces y direccionales ________ _ Indicador funcionamiento tdf _ _______ Indicador de deslizamiento _________ Otros indicadores __________ _ __________
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacute CTICA
E quipos o elemento~ opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Estaacuten en posiciones convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina ______
Es coacutemodo e asiento ) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo el asiento) se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar) abrochar el cinturoacuten de seguridad ____
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Es taacute convenientemente colocado el pedal del embrague _______ Es faacutecil de operar _____
Es faacutecil de aplicar los pedales de freno) asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localiza r ) leer los insu-umentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los ojos y descuidar el conu-ol de u-actor ____
Es conveniente el uso de los conu-oles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan o perar por el solo tacto Estaacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por tacto no es un problema ___ Evaluar la visibilidad desde el asiento del tractor hacia e frente hacia au-aacutes hacia los puntos de enganche y hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina proteccioacuten adecuada conu-a el viento e frio el ~o l la lluvia el calor el ruido y las volcaduras ___
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kXi (20 -hp) deben esta r equipados con es truc tura s de proteccioacuten laminada y cinturones de seguridad El preshysente listado incluye algunas de las maacutes importantes no rma s de seguri shydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe le er cuidadosa shymente
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull N o llene los tanques de combustible en especial si es gasolina o gas
cuando el mo tor este caliente N o fume durante esta operacioacute n
bull Nunca u-ate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mienu-as
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con exu-emos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
qUina
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
pos icioacuten neutra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un u-actor estaacute en marcha soacutelo una persona (el u-actorista)
debe estar en la maacutequina
bull En curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar el volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando el motor estaacute caliente primero
abra la vaacute lvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los fren os el ajuste de
los pernos de las ruedas) mecanismos de direccioacuten
bull Nunca frene una sola rueda del u-acto r cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull No U-ate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
u-actor puede voltearse
bull tv1antenga alejado e tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y
material in fl amable
bull Evite operacioacuten del u-actor cerca de za njas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcio nar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
en tila do
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga)
mantenga siempre conectado el motor a la trammisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien esteacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca
se deje el motor girando (auacuten cuando esteacute en neutro) Siempre debe estar una persona al conu-ol del u-actor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para el u-actorista
bull Tenga siempre un botiquin de emergencia Apliacutequese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Equipos deg elementos opcio nales
Evaluacioacuten de los controles de la seguridad y de la comodidad
Es sencillo abordar este tractor ______
Es taacuten en posicio nes convenientes las agarraderas _____ Abre con facilidad la puerta de la cabina _ _____
Es coacutemodo e asiento) se ajusta con facilidad la puerta de la cabina __ Es coacutemodo e asiento y se ajusta con facilidad a las dimensiones de sus brazos y piernas ______
Es faacutecil ajustar y abrochar el cinturoacute n de seguridad _ ___
Son faacuteciles de usar los ajustes de volante le permiten un ajuste adecuado para satisfacer sus necesidades de movimiento de la direccioacuten ____ Estaacute convenientemente colocado e pedal de embrague _ ______ Es faacutecil de operar _____
Es faacuteci l de aplicar los pedales de freno y asegurarlos entre si es sencillo aplicar e freno de mano _____
Es faacutecil localizar y leer los instrumentos maacutes importantes estaacuten agrupados de manera que se puedan ver sin tener que hacer movimientos bruscos de los o jos y descuidar e contro l del tractor ____
Es conveniente el uso de los controles hidraacuteulicos estaacuten agrupados de manera que se puedan operar por el solo tacto Es taacuten localizados o separashydos de modo que su identidad por taCto no es un problem a ___ Evaluar la visibilidad d6de el asiento de tractor hacia el frente hacia atraacutes hacia los puntos de enganche hacia el eje tdf ____
Proporcio na la cabina pro teccioacuten adecuada contra e viento e fria e sol la lluvia e calor e ruido y las volcaduras _ _ _
Normas de seguridad en operacioacuten de tractores
Todos los tractores de m aacutes de 15 kVmiddot (20-hp) deben estar equipad os co n es tructuras de proteccioacute n laminada) cinturones de seguridad E l preshysente li stado inclu)e algunas de las m aacutes importantes no rmas de segurishydad para un operario de maacutequinas El estudiante debe leer cuidadosa shymen te
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Cumpla con todas las recomendaciones especiacuteficas de su maacutequina tanshy
to en servicios como en mantenimiento cuidados y reparaciones
bull No llene los tanques de combustible en especia l si es gasolina o gas
cuando e motor este caliente No fume durante es ta operacioacuten
bull Nunca trate de engrasar ajustar regular o aceitar una maacutequina mientras
estaacute funcionando Nunca use ropa suelta con extremos o tiras que pueshydan ser enrolladas por las partes moacuteviles de la maacutequina
bull Mantenga en su sitio los blindajes y cubiertas de proteccioacuten de la maacute shy
quma
bull Antes de poner en marcha el motor coloque las palancas de cambio en
p OSicioacuten neu tra
bull Las uacutenicas personas que deben hacer funcionar una maacutequina son aqueshy
llas autorizadas para hacerlo
bull Cuando un tractor estaacute en marcha soacutelo una persona (e tractorista)
debe es tar en la maacutequina
bull E n curvas y en pendientes debe regularse la velocidad de marcha de la
maacutequina para evitar e volcamiento
bull Nunca quite la tapa del radiador cuando e motor estaacute caliente primero
abra la vaacutelvula reguladora de presioacuten
bull Antes de iniciar la marcha revise la tensioacuten de los frenos e ajus te de
los pernos de las ruedas y mecanismos de direccioacute n
bull Nunca frene una sola rueda de tractor cuando esteacute a cierta velocidad
traacutebelos seguacuten sea el sistema
bull N o trate de remolcar enganchando la soga o cadena en sitios altos de
tractor puede voltearse
bull Mantenga alejado el tubo de escape (sobretodo si es baj o) de paja y material inflamable
bull Evite operacioacuten de tractor cerca de zanjas precipicios y terraplenes
bull Nunca haga funcionar el motor en un garaje o cuarto cerrado o poco
ventilado
bull Al bajar una pendiente pronunciada (en especial si se remolca carga) m antenga siempre conectado el motor a la transmisioacuten en un cambio
bull Cuando alguien es teacute ajustado o reparando una maacutequina impulsada nunca se deje el mo tor girando (auacuten cuando es teacute en neutro) Siempre debe estar una persona al control del tractor
bull Nunca trate de manejar un tractor sin sentarse primero en el asiento
para e tractorista
bull Tenga siempre un botiquiacuten de emergencia Apliquese inmediatamente un antiseacuteptico adecuado a todo corte o rasguntildeo por pequentildeo que sea
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bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshytoriSta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tractor r el implemento Use alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull N unca se baje del asiento si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las fundas y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la plata shyforma
bull N o deje la llave de encendido pues ta en el interruptor
bull Utilice lastre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete las oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y senales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una opera shycioacuten segura
bull Operar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques inshytempestlvos
bull Al parar el tracto r ponga los frenos con firmeza y use el seguro (frenos) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a considerar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastOs de la compra y de uso de los tractores van a ser recupera shy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipos
queacute hay que adquirir adicionalmente y queacute otros gastos acarrea el tener y usar esa maqumana
bull Queacute puede o no hace r el trac tor
bull Que precauciones se deben to mar para el almacenamiento manteni shymiento y servicio de tractor
bull Queacute tipo y marca del tractor conviene comprar de queacute peso traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del distribuidor o agente de ventas es
decir queacute sen icio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilida shydes de abastecimiento de repuestos y queacute poliacutetica de precios en los repues tos y serVICIOS uene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos uaCtores ymanuales de operacioacuten mantenimiento r de partes Con base en sus conocimientos del tractor r los manuales e informacioacuten por usted solicitada debe ejecutar lo siguiente
bull Registros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales COStoS etc)
bull Tarjeta maestra
bull Regis tro diario de trabajo y costos de operacioacuten
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y otros
bull Registro de reparaciones- historia de la maacutequim Costo de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es trucrurar el contenido baacutesico de los regis tros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) e flujo de registros y el sitio de
archivo final
A manera de ilus tracioacuten en la ta bla 1 y 2 se presentan las especificacio nes principales de dos modelos de tractor tal como las ex hiben lo s fabricanshyte s
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bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull Detenga siempre la toma de fuerza antes de bajarse del asiento del tracshyton sta
bull Al enganchar un implemento nunca debe pararse entre el tracto r y el
implemento U~e alguacuten elemento para sos tener alzada la barra de tiro del implemento
bull Nunca quite una banda de la polea en movimiento
bull Nunca se baje del a ~ i en to si el tractor estaacute en marcha
bull Utilice las funda s y protectores de ejes y cadenas
bull Mantenga limpios los pedales de grasa y barro asiacute mismo de la platashyforma
bull N o deje la llave de encendido puesta en el interruptor
bull Utilice las tre en la parte delantera del tractor cuando la traccioacuten aushymenta
bull En traacutensito por carreteras respete l a ~ oacuterdenes del traacutefico y velocidad luces y sentildeales
bull Evitar pendientes que sean demasiado pronunciadas para una operashycioacuten segura
bull O perar el tractor con uniformidad sin virajes paradas o arranques in shytempestivos
bull Al parar el tractor ponga los frenos con firmeza y use el seguro (freno s) de estacionamiento si lo hay
Algunos factores a cons iderar cuando se va a comprar un tractor
bull Si los gastos de la compra y de uso de los tractores van a ser recuperashy
dos con el rendimiento econoacutemico de ellos
bull Cuaacuteles son las consecuencias o repercusiones financieras de esas adquisiciones
bull Q ueacute se requiere para el uso eficiente de la maquinaria u o tros equipo~
queacute hay que adquirir adicionalmente r queacute otro~ gastos acarrea el tener r usar esa maqUlnana
bull Q ueacute puede o no hacer el tractor
bull Q ue precauciones se deben tomar para el almacenamiento mantenishymiento y senicio del tractor
bull Q ueacute tipo y marca del tracto r conviene comprar de queacute pe so traccioacuten caballaje tipo combustible Ce etc
bull PRAacuteCTICA No 1
bull Queacute servicio puede esperarse del dis tribuidor o agente de venta s es
decir queacute servicio mecaacutenico estaacute en condiciones de dar queacute posibilidashydes de abastecimiento de repuestos y queacute po liacutetica de precios en los repuestos y serVICIOS oene
Anaacutelisis de mantenimiento del tractor
Recursos oactores y manuales de operacioacuten mantenimiento y de partes Con base en sus conocimientos del tractor y los manuales e informacioacuten por usted so licitada debe ejec utar lo siguiente
bull Regis tros de mantenimiento perioacutedico
bull Carta de lubricacioacuten completa y especificaciones de lubricantes y grasa
(API SAE ISO cantidad periodicidad referencias comerciales costos etc)
bull Tarjeta maes tra
bull Registro diario de trabajo y cos tos de operacioacute n
bull Regis tro de inspeccioacuten mecaacutenica
bull Registro de consumos de combustible aceites y Otros
bull Registro de reparacio nes- histo ria de la maacutequina Cos to de mano de
obra repuestos etc
Ademaacutes de es tructurar el contenido baacutesico de los registros debe determinar la forma de ser tabulados (quieacuten cuaacutendo coacutemo) el flujo de registros y el sitio de archivo final
A manera de ilustrac ioacute n en la tabla 1 y 2 se presentan las especi ficacio nes principales de dos mo delos de trac tor ta l como las exhiben lo s fabric anshy
tes
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- -
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
540 540 + 1000 rpm proporcional alRevoluciones disponibles
desplazamiento del tractorTabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola Sistema hidraacuteul ico
Valtra Categoriacutea II - con estabilizadores regulables
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
I Caudal maacuteximo 51 8 1min
I Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten I Control remoto con acople tipo raacutepido y opcioacuten para
destra be automaacutetico I
I Direccioacuten Hidrostaacutetica
I Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
14ltt-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Neumaacuteticos standard 4x4
4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo)
Largo maacuteximo (con contrapesos)
2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distanc ia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-1797-1 912 mm
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combustible 180 litros
Capacidaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros - shy
Motor
MarcaModelo Valtra 620 D
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6600 cm J
Potencia del motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefiltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de poten cia
Emt-ague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 34 8 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm ( 1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CVa 1860 rpm _ -
I
I
Fuente Valmer
30 31
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 1 Especificaciones tiacutepicas de un tractor agriacutecola
Valtra Motor
MarcaModelo Valtra 620 O
Tipo Diesel de inyeccioacuten directa 4 tiempos
Cilindros 6 - Verticales en liacutenea dos culatas camisas huacutemedas removibles
Cilindrada total 6 600 cm3
Potencia de l motor 120 CV a 2300 rpm (ISO 1585)
Torque maacuteximo 430 Nm a 1400 rpm (ISO 1585)
Sistema de inyeccioacuten Prefi ltro y filtro doble seco Bomba rotativa con regulador incorporado
Transmisioacuten de potencia
Embrague Disco seco de 330 mm con accionamiento mecaacutenico por pedal
Caja de cambios Sincronizada 16 marchas adelante y 8 reversas
Multitorque Reductor de velocidad Accionamento electrohidraacuteulico
Velocidades en kmh (maacuteximas) Reductor Marchas 184-30 Normal
R1
L1 31 39 L2 39 49 L3 58 73 L4 81 102 H1 108 135 H2 135 169 H3 199 251 H4 277 348 R1 51 64 R2 64 81 R3 95 119 R4 132 166
Toma de potencia
35 mm (1 38) de diaacutemetro (6 estriacuteas) Accionamiento independierte a traveacutes I del embrague de accionamiento electrohidraacuteulico I
Potencia maacutexima en la tdf 107 CV a 2300 rpm
Potencia a 540 rpm en la tdf 98 CV a 1860 rpm - shy - - ---- shy
Revoluciones disponibles 540 540 + 1000 rpm proporcional al desplazamiento del tractor
Sistema hidraacuteulico
Categoriacutea 11 - con estab ili zadores regulab les
Capacidad maacutexima de levante 4760 kg (2820 kg a 610 mm de los puntos de enganche)
Presioacuten maacutexima 18 MPa
Caudal maacuteximo 518 Imin
Una dos o tres vaacutelvulas de doble accioacuten Control remoto con acople tipo raacutepida y opcioacuten para
destrabe automaacutetico
Direccioacuten Hidrostaacutetica
Frenos de disco en bantildeo de aceite independientes en las ruedas traseras Freno de estacionamiento accionado mecaacutenicamente
Neumaacuteticos standard 4x4 149-24R1 6PR + 184- 34R1 10PR
Dimensiones- medidas para tractor standard
Largo maacuteximo (con contrapesos) 4870 mm
Altura maacutexima (hasta el techo) 2915 mm
Largo (bitola trasera 12441140) 2550 mm
Distancia entre ejes 2572 mm
Espacio libre (sobre la barra de traccioacuter )410 mm I I
Trocha delantera (ajustable) 1453-1566-1 653-1766-1853-1966 mm
Trocha trasera (ajustable) 1512-1610-172 5-179 7-1912 m m
Radio de giro libre 4450 mm
Peso maacuteximo permitido con rodado 6400 kg
standard
Capacidad del tanque de combust ible 180 litros
Capac idaddel caacuterter del motor 19 litros
Sistema de enfriamiento 24 litros
Caja de cambios TDP hidraacuteulico y 66 litros transmisioacuten
Eje delantero 7 litros shy - -
Fuente Valmet
30 31
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
--1
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Tracc ioacuten bull Motor John Deere Modelo 6081H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboalimentado 259 HP post enfriado aire-aire Inyeccioacuten electroacuten ica con sistema Common Rail de alta presioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de ve locidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independiente 540 1000 rpm de acc ionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento bajo carga de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Sistema hidraacuteu lico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteul ica auxil iar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de control remoto
bull Direccioacuten hidrostaacutetica y columna de direccioacuten telescoacutepica con memoria de posicioacuten
bull Cabina Command View con rad io AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System ) para operac iones automaacuteticas en
Especificaciones~ o Tractor 8320 OT
iexclVI OLOr
Marca John Oeere
Modelo 6081H
Sistema de refrige racioacuten Por liacutequido a pres ioacuten 2 1 termostatos y tanque de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (1 93)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215160
Nuacutemero de cilindros 6
Diaacutemetro y carrera (mm) 116x129
Cilindrada (litros) middot 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacuteximo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Re lacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consu mo especiacutefiCO a to rque maacuteximo (grkWh)
198
Transm isioacuten
Embrague tipo Multidisco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamiento baja carga
Transmisioacuten tipo Servotra nsmisioacuten Automaacute tica
Cantidad de marchas (avance y retroceso )
middot 164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de velocidades entre 4 y 12 kmh
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de vel ocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Aplicable bajo carga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionam iento Electrohidraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401 000
32 33
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Especificaciones tiacutepicas de un tractor John Deere
I -iexcl
Modelo Tractor 8320 - 259 hp- DT
bull Doble Traccioacuten bull Motor John Deere Modelo 608 1H PowerTech 6 cili ndros 81 litros
turboal imentado 259 HP post enfriado aire -aire Inyeccioacuten electroacutenica con sistema Common Rail de alta pres ioacuten Cumple con certificacioacuten de emisiones Tier 11
bull Embrague tipo multidisco en bantildeo de aceite de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Transmisioacuten Power Shift 16 marchas de avance y 4 de retroceso con cambios automaacuteticos rango de velocidad avance 2 a 399 kmh Retroceso 18 a 109 kmh
bull Toma de potencia independ iente 540 1000 rpm de accionamiento electrohidraacuteulico
bull Frenos a discos huacutemedos de accionamiento hidraacuteulico y autocompensados
bull Traccioacuten delantera mecaacutenica acoplam iento baJo carga de acciona miento electroh id raacute U lico
bull Sistema hidraacuteulico de presioacuten y caudal compensados bomba de engranajes caudal de 1268 lm y bomba hidraacuteulica auxiliar de eacutembolo axial de 160 lm
bull Levante 3 puntos opcional categoriacutea III III N accionamiento electroacutenico 3 vaacutelvulas de contro l remoto
bull Direcc ioacuten hidrostaacutetica y co lumna de direccioacuten telescoacutep ica con memoria de pOSicioacuten
bull Cab ina Command View con radio AM FM con CD Sistema IMS (Implement Management System) para operaciones automaacuteticas en cabeceras
Especificaci ones
Modelo Tracto r 8320 DT
Motor
Marca John Deere
Modelo 608 1H
Por liacutequid o a presioacuten 2 Sistema de refrigera cioacuten termostatos y tanque
de recuperacioacuten
Potencia hp (kW) 259 (193)
Reacutegimen (rpm) 2200
Potencia a la tdf ( hp kW) 215 160
Nuacutemero de cil ind ros 6 j
bull PRAacuteCTICA No 1
Diaacutemetro y carrera (mm ) 11 6x129
Cili ndrada (litros) 81
Aspiracioacuten Turboalimentado y posenfriado aireaire
Torque maacutex imo (Nm) 1173
Reacutegimen de torque maacuteximo (rpm) 1400
Reserva de torque () 40
Relacioacuten de compresioacuten middot 165 1
Consumo especiacutefiCO a torque maacuteximo (grkWh )
198
Tra nsmisioacuten
Embrague tipo Multid isco en bantildeo de aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico con acoplamien to baja ca rga
Tra nsmisioacuten t ipo Servotransm isioacuten Automaacutetica
Cantidad de marchas (avance y retroceso)
164
Nuacutemero de rangos 4
Nuacutemero de ve locidades entre 4 y 12 km h
8
Avance 2 a 399 kmh Rango de velocidades Retroceso 18 a 109
kmh
Traba de diferencia l trasero Apl icab le baj o ca rga
Toma de potencia
Tipo Totalmente independiente
Accionamiento El ectroh idraacuteulico
Reacutegimen nominal de la tdf (rpm) 5401000
32 33
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200
a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga
aceite
Accionamiento Electrohidraacuteul ico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea I1II1IN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
l I=rpnnc -~-
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
I
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opcionales 48080R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 1
Reacutegimen del motor 19752200a velocidad standar tdf (rpm)
Traccioacuten delantera
Tipo Mecaacutenica
Multidisco en bantildeo deAcoplamiento bajo carga aceite
Accionamiento Electrohidraacuteulico
Traba de diferencial delantero Con patinaje limitado
Sistema hidraacuteulico
De presioacuten y caudalTipo compensado
Bomba tipo De engranajes
Caudal maacuteximo (lm) 1268 (160 opcional)
Presioacuten maacutexima (psi) 2900
Bomba hidraacuteulica auxiliar (enganche De eacutembolo axial VCS)
Levante hidraacuteulico de 3 puntos (opcional)
Categoriacutea IIIIIIN
Capacidad maacutexima de levante en el 6226enganche (kg)
Accionamiento Electroh id raacuteulico
Cantidad de vaacutelvulas de control remoto 3
Direccioacuten
Tipo Hidrostaacutetica
Columna de direccioacuten Telescoacutepica con memoria
Frenos
----------~~
Accionamiento Hidraacuteulico y autocompensados
Sistema eleacutectrico
Tensioacuten (V) 12
Bateriacutea (2 en paralelo) (Ah) 925 cu
Alternador (A) 150
Arranque en friacuteo (A) 185
Rodados
Delanteros estaacutendar 42090R3D-142A8 (R1)
Traseros estaacutendar 52085R42-157A8 (R1) Dual
Delanteros opcionales 38090R50
Traseros opciona les 480 80R46
Capacidades (litros)
Tanque de combustible 512
Caacuterter 25
Transmisioacuten sistema hidraacuteulico 140
Diferencial delantero y mandos finales 136
Sistema de enfriamiento 34
Dimensiones y pesos
Altura maacutexima (mm) 3053
Distancia entre ejes (mm) 2970
34 35
--- -------
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA
- r _ Ii Radio de giro sin frenos y TMO (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
l Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha dela ntera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) 15242235
Trocha trasera variable 1 Si
IValores (miacutenimo y maacuteximo) 1 15882134
Peso de embarque (kg) 9548 1
Il Puesto de comando
Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TOP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces
I pantalla digital y monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del Si
asiento
Asiento de acompantildeante Si
i Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten ~ sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
f uente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ash bum er J y Sims B 1984 E lementos de disentildeo del tractor ) herramientas de labranza San Joseacute Costa Rica IIC 437 p (Serie libros y ma teriales edushy
cativos No 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad N acio nal de
Colombia 105 p
Bruzo n Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspectos generales de tractores agriacutecolas Medelliacuten Universidad N acional de Colombia
100 p
Corteacutes Marin Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishylibrio y trans fe rencia de peso PaLmira Universidad N acional de Colombia 87
p
___________ 2003 Seguridad en el uso de maacutequinas y equipo
agriacutecola Medellin C nive rsidad N acional de Colombia 34 p
_ _ _________ 2004 Lastre de tractores agriacutecolas Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
_ _ __________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de cierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y pro pulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colom bia 88 p
__________ 2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
sidad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agricolas
Medellin Universidad N acional de Colombia 76 p
37
- -- --
bull MAacuteQUINAS AUTO PROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
r ___ _ _ _ _ - -- ____ - _- 1
LRadio de giro sin frenos y TMD (mm) 5600
Largo maacuteximo (mm) 5332
Ancho maacuteximo (mm) 3520
Trocha delantera variable Si
Valores (miacutenimo y maacuteximo) 1524 2235
ITrocha trasera variable Si
I Valores (miacutenimo y maacuteximo) I 15882134
II Peso de embarque (kg) 9548 I
Puesto de comando I
i I Cabina con aire acondicionado Si
Estructura antivuelco Si
Inclinacioacuten regulable del volante Si
Acelerador cambios enganche VCS regulacioacuten caudal y tiempo VCS y TDP centralizados
Controles accionados con la misma mano Indicadores de luces pantalla digital y I monitor
Regulacioacuten horizontal y vertical del 1
Siasiento
I Asiento de acompantildeante Si I
I Las especificaciones y el disentildeo de los productos estaacuten sujetos a cambios sin previo aviso por lo tanto el producto
I que Usted adquiere puede no coincidir exactamente con el expuesto yo descrito en las secciones de este sitio
Fuente John Deere
36
bull PRAacuteCTICA No 1
Bibliografiacutea
Ashburner] y Sim~ B 1984 Elementos de di~entildeo del tractor y herramientas de labranza San Joseacute Cos ta Rica IIC r 437 p (Serie libros y materiales edushy
cativos N o 56)
Botero Jaime 1991 Tractores Agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de
Colombia 105 p
Bruzon Juan Cardet Importancia de la adecuacioacuten del tractor a la labor que realiza y su influencia en la reduccioacuten del consumo de combustible Cubashy
Holguiacuten
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso Aristizabal Torres Ivaacuten Dariacuteo 2003 Aspecto~
generales de tractore~ agriacutecolas Medellin Universidad Nacional de Colombia
100 p
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 1992 Mecaacutenica del tractor Condiciones de equishy
librio y transferencia de peso Palmira Universidad Nacional de Colombia 87
p
_ __________ 2003 Seguridad en el u~o de maacutequinas) equipo
agriacutecola Medellin Universidad Nacional de Colombia 34 p
___________ 2004 Lastre de tracto res agriacutecola ~ Medellin
Universidad Nacional de Colombia 18 p
____________ 2005 Maquinaria y equipo de adecuacioacuten y
movimiento de tierras Medellin Universidad Nacional de Colombia 154 p
___________ 2005 Transmisiones y propulsioacuten con orugas
Medellin Universidad Nacional de Colombia 88 p
__________2005 Lubricacioacuten y lubricantes Medellin Univershy
~idad N acional de Colombia 81 p
_________ 2004 Seleccioacuten de neumaacuteticos en maacutequinas agriacutecolas
Medelliacuten Universidad Nacional de Colombia 76 p
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bull M AacuteQU INAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
_________ ___ 1994 Mecanizacioacuten agriacutecola relacioacuten maacutequishy
na-suelo Palmira Universidad Nacio nal de Colombia 11 S p
_ _ ___________ 1995 Fundamenras de mantenimiento de
maqUlnana y equipo mecaOlCO Palmira Univers idad N acio nal de Colomshybial22 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemenra Palmira lniversidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepras baacutes icos de mantenimiento mecaacute shynico Medellin Universidad Nacional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agricola Rendimiento econoacutemico cosras operashyciones potencia y seleccioacute n de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J alter Carleton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agricola Utilizacioacuten y COStoS de trabajo Madrid Agricola Espantildeola 98 p
Tractors Moline Illinois]ohn Deere 1974300 p (Serie fundamentos de funshycionamiento de maquinaria)
Tractores agricolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacute n agropecuaria No 48)
bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendirnienra de una maacutequina autopropulsada hay que conocerla y asiacute compre nder sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y construccioacuten Sin duda es el morar el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su funcioacuten de generador y transformador de energiacutea y potencia se precisa conocer en detalle sus compo nentes y sistemas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es tudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI y sus va riados disentildeos figura 12 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferentes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones) curvas ca racteLIacutesocas
bull Determinar o medir sus principales caracteriacutesticas teacutecnico-comerciales
bull Leer e in terpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacionales (D IN-SAE Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de morares maacutes adecuados seguacute n sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M HUGO G ONZAacuteLEZ S 38 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADA S GUiacuteA PRAacuteCTICA
1994 Mecanizacioacute n agriacutecola relacioacuten maacutequi shyna- ~ue lo Palmira Univer~idad Nacional de Colombia 115 p
_ _ ___ _ _ _____ 1995 Fundamen ros de mantenimien to de
maquinarIa y equipo m ecaacute 01CO Palmira Universidad Nacio nal de Colo m shybia 122 p
__________ 1993 Acople del conjunto tractor-implemento Palmira Universidad Nacional de Colombia 96 p
__________ 2005 Concepros baacutesicos de mantenimiento mecaacuteshynico Medellin Universidad N acional de Colombia 36 p
Hunt D 1986 Maquinaria Agriacutecola Rendimiento econoacutemico costos operashycio nes potencia y seleccioacuten de equipos Traduccioacute n de 7 ed por Rodolfo Pintildea Meacutexico Limusa 452 p
Liljedhl J Walter Carie ton Turnquist Paul Smith Paul 199 1 Tractores Dishysentildeo y funcionamiento Meacutexico Limusa 432 p
Mingot M 1974 El tractor Agriacutecola Utili zacioacuten y costos de trabajo Madrid Agriacuteco la Espantildeola 98 p
Tractors Moline lllinoisJohn Deere 1974 300 p (Serie fu ndamen tos de funshycionamiento de maquinaria)
Trac tores agriacutecolas Meacutexico Trillas 1984 143 p (Serie manuales para educashycioacuten agropecuaria No 48)
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bull PRAacuteCTICA No 2
PRAacuteCTICA No 2 CARACTERiacuteSTICAS Y
DESEMPENtildeO DE MOTORES DE COMBUSTiOacuteN INTERNA (MCI)
Introduccioacuten
Para obtener el mayor rendimiento de una maacutequina autopropulsada hay que co nocerla y asiacute comprender sus principios de funcionamiento y de mantenishymiento al igual el por queacute de su disentildeo y co nstruccioacute n Sin duda es el motor el mecanismo que maacutes cuidado requiere para asegurar un buen funcionamienshyto y larga vida Dada su fu ncioacuten de generador y transformador de energiacutea y
potencia se precisa co nocer en de talle sus componentes y sis temas en su trashybajo coordinado
Objetivos
bull Capacitar al es rudiante para conocer los componentes y principios de funcionamiento de los MCI ) sus variados disentildeos figura 1 2 Y 3
bull Diferenciar el desempentildeo de motores de 4T y 2T Y los diferen tes paraacutemetros que determinan su potencia figuras 4 y 5
bull Leer e interpretar especificaciones y cunas caracteriacutesticas
bull D eterminar o medir sus principales carac teriacutesticas teacutecnico-comerciale s
bull Leer e interpretar manuales o cataacutelogos comerciales de pruebas internacio nales (DIN-Sr E Nebraska OCDE)
bull Formar criterios de seleccioacuten de los tipos de motores maacutes adecuados
seguacuten sus condicio nes de uso
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO AacuteLVAREZ M HuGO GONZAacuteLEZ S 39
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponibles en ellaboratOli o determine los aspectos que se relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combust ioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishylindros caacutemaras pisto nes bielas ciguumlentildeales vaacutelvulas aacuterbol de levas levas y lumbreras iquestQueacute o tros sistemas y partes son necesarios para su fu ncionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacute n y durac ioacuten de cada fase duracioacuten del ciclo
bull V aacutelvulas de admisioacuten y escape
bull O rden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Relacioacuten de compresioacuten
bull Mecanismo de dis tribucioacute n-relacioacute n transmisioacuten
bull Velocidad del pistoacute n (m s)
bull Localice e identifique los diferentes tipos de mo tores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de explosioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los mo tores de explosioacute n de dos tiempos de los llamados de vaacute lvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por los mismos elementos que constimshyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de la s vaacutelvulas y el mecanismo que las comanda que no exis te en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados se efec tuacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en el cilindro mismo r que pueden observarse en la figura S
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica direc ta shymente con el exterior Justamente a la almra do nde eacutes te termina empieza el Otro por donde entra la mezcla explosiva Es te orificio comunica con el caacuterter por medio de un mbo del que deriva OtrO donde se encuentra una vaacutehLlla que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten E n la co ntishynuacioacuten de este mbo ) despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado el carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico E l funcionamiento es el siguiente mientras el pistoacuten en su recorrido asce ndente ha obmrado o cerrashydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al mismo tiempo produce un aumento de vo lumen en el caacuterter con la consiguiente depres ioacuten que al mani fes tarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacuten el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacute n llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resorte
Terminada la compresioacuten en el cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva el descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efecm aacutendose la salida de los gases quemados Mientras esto ocurre en el cilin shydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimida por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a consecuencia de la presioacute r1 existente en el caacuter ter
Para que la mezcla no salga por el orificio de escape tiene el pistoacute n en la parte superior un deflec tor que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La admisioacute n de la mezcla en el cilindro termina en e momento en que e pistoacuten al subir obtura el orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacute n de la misma
Concretando resulta
Primer tiempo de admisioacuten y compresioacuten en el cilindro y de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compres ioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados) la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estOs motOres es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquest D e los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor desgaste
40 41
bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
Utilizando los diferentes motores disponjbles en el laboratorio deterrnjne los a~pecto~ que ~e relacionan a continuacioacuten
Partes baacutesicas de motores de combustioacuten interna y observe su funcioshynamiento Identifique los siguientes mecanismos culata bloque caacuterter cishy
lindros caacutemaras pistones bielas ciguumlentildeales aacutelvulas aacuterbol de levas levas r lumbreras iquestQueacute otros sistemas y partes son necesarios para su funcionashymiento
Identificar y determinar
bull Ciclo de operacioacuten y duracioacuten de cada fa se duracioacuten de ciclo
bull Vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Orden de encendido
bull Diaacutemetro
bull Carrera
bull Cilindrada
bull Volumen caacutemara de combustioacuten
bull Reacioacuten de compresioacuten
bull Mecarusmo de distribucioacuten-relacioacuten tramrnjsioacuten
bull Velocidad del pistoacuten (m i s)
bull Localice e identifique los diferente~ tipos de motores
Teoriacutea baacutesica sobre los motores de exploSioacuten de dos tiempos (gasolina)
Los motore~ de explosioacuten de dos tiempos de lo~ lIamado~ de vaacutelvula en el caacuterter estaacuten constituidos en general por lo~ rnjsmos elementos que constitushyyen a los cuatro tiempos con excepcioacuten de las vaacutelvulas) e mecanismo que las comanda que no exjste en ellos La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro r la salida de los gases quemados se efecruacutea mediante orificios (lumbreras) practicados en e cilindro rnjsmo ) que pueden observarse en la figura 5
Uno de los orificios por donde salen los gases quemados comunica directashymente con el exterior Justamente a la altura donde eacuteste terrruna empieza e Otro por donde entra la mezcla explosiya Este orificio comunica con e caacuterter por medio de un tubo del que deriva otro donde se encuentra una vaacutelvula que permanece cerrada por la accioacuten de un resorte de poca tensioacuten En la contishynuacioacuten de este tubo y despueacutes de la vaacute lvula estaacute colocado e carburador
bull PRAacuteCTICA No 2
El caacuterter de eacutestos motores es de cierre hermeacutetico El funcionarnjento es e siguiente rnjentras e pistoacuten en su recorrido ascendente ha obturado o cerra shydo los orificios de entrada de la mezcla y la salida de los gases quemados comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior Al rrusmo tiempo produce un aumento de volumen en el caacuterter con la consiguiente depresioacuten que al marufestarse sobre la vaacutelvula vence la deacutebil tensioacute n el resorte producieacutendose su apertura comenzando asiacute la entrashyda de la mezcla proveniente del carburador al caacuterter hasta que el pistoacuten llega a PMS momento en que la depresioacuten cesa y la vaacutelvula se cierra automaacuteticamente por la accioacuten del resoqe
Terminada la compresioacuten en e cilindro salta una chispa en la bujiacutea que inflashyma la mezcla explosiva cuya expansioacuten motiva e descenso energeacutetico de pistoacuten el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape efectuaacutendose la salida de los gases quemados Mjentras esto ocurre en el cilinshydro en el caacuterter la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada es comprimjda por el pistoacuten al descender el que continuando este recorrido llega a dejar libre e orificio de entrada de la mezcla la que entra raacutepidamente en e cilindro a co nsecuencia de la presioacuten existente en e caacuterter
Para que la mezcla no salga por e orificio de escape tiene el pistoacuten en la parte superior un deflector que sirve para desviarla evitando dicho inconveniente
La adrrusioacuten de la mezcla en e cilindro termina en e momento en que el pistoacuten al subir obtura e orificio de entrada comenzando a continuacioacuten la compresioacuten de la rrusma
Concretando resulta
Primer tiempo de adrnjsioacuten y compresioacuten en el cilindro ) de aspiracioacuten en el caacuterter Segundo tiempo de explosioacuten escape y de compresioacuten en el caacuterter
Como se puede apreciar la evacuacioacuten de gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva en estos motores es de muy breve duracioacuten
Discusioacuten - preguntas
bull iquestDe los diferentes componentes o partes cuaacuteles estaacuten sometidos a mayor
desgas te
~ J JERSID~L~~~t NIL lE e U~Otliacutelf ~SO~IgtIUJEIWl shy
nFPTO DE FIlBUmiddot )TECJS llBLlOTE( EFE GOME
40 41
bull MAacute QUINAS AUTOPROPULSADAS GU iA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido co ntrario al de disentildeogt
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el funcionamiento del motor la configuracioacuten
) disentildeo de las levas que gobiernan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape
bull Es vaacute lido afirmar que un mo tor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventaj as gt
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes
por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedasgt
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en o tro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacuten cumplen los anillos de un pistoacute ngt
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloquegt
bull Ventajas) desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gaso shylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar G LP o GN C en un MCP
bull iquestPor queacute es necesario corregir la po tencia de un moto rgt
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y brutagt
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afec tan el desempentildeo de un mo to rgt
bull Discuta las ventaj as de un motor de aspiracioacute n forzada (turbo alimentashydo)
bull Para incrementar la eficiencia de un motor queacute va riables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utilizariacutea las curvas caracteriacutesticasgt
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MC y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la po tencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms
en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la po tencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de
9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sistema de la direccioacuten hidraacuteulica de un
tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requerimiento de po tencia
bull Seleccione la potencia en la toma de fuerza necesa ria para tirar de un
arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa to tal del tractor incluyendo el lastre para producir la efi shyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que
libera 75 kl Y consume combustible a razoacuten de 23 lh
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [129170 BTU gaIJ Densidad combustible 084 kg l Precio combustible 5000 $ galoacuten
kW -h $a b
kW-h
kg c d de rendimiento teacutermico kw -h
bull Se tiene un motor de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el desplazamiento to tal del mo tor Si la presioacuten efec tiva media por carrera m otriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicadagt
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos estaacute funcionando a 2400 rpro Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200J iquestDurante cuanto ti empo es taraacute abierta la vaacutelvu la de admisioacuten
bull Un motor de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute fluj o de volumen de aire atmos feacuterico se necesitagt E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgas te del cilindro se ha relacionado co n la velocidad promedio
del eacutembolo en m s iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un motor de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpmgt
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
motor produce 37 k a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 co n una reduccioacuten pintildeoacuten co rona de 61 ) co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 5 P El tamantildeo de las llantas es de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un motorgt
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 24 l h de gasolina
iquestCuaacutel es la velocidad del gas to de agua necesario para m antener la temshyperatura constante en un motor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15 Ih de combustible diesel Suponga un diferenshycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
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bull MAacute QUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTI CA
bull iquestQueacute ocurririacutea en el motor en caso de girar en el sentido contrario al de di~entildeo ~
bull iquestQueacute efectos tiene sobre el func ionamiento del mo tor la configuracioacuten
y disentildeo de las levas que gobie rnan las vaacutelvulas de admisioacuten y escape bull Es vaacutelido afirmar que un motor nuevo debe operarse a baja velocidad y
carga
bull iquestQueacute ventajas tiene un motor encamisado cuales son las desventajas~
bull iquestPor queacute los motores modernos traen maacutes de dos (2) vaacutelvulas o maacutes por cilindro
bull iquestQueacute ventajas tienen las camisas huacutemedas~
bull Explique por queacute en un motor de 2T se o btiene mayor po tencia que en otro similar de 4T
bull iquestQueacute funcioacute n cumplen los anillos de un pistoacuten)
bull iquest Por queacute es necesario rectificar los cilindros del bloque
bull Ventajas y desventajas entre los sistemas de combustible (Diesel-gasoshylina)
bull iquestQueacute modificaciones seraacuten necesarias para utilizar GLP o GN C en un MCP iquestPor queacute es necesario corregir la potencia de un motor~
bull iquestCuaacutel es la diferencia entre potencia neta y bruta
bull iquestQueacute variables climaacuteticas afectan el desempentildeo de un motor)
bull Discuta las ventajas de un motor de aspiracioacuten forzada (tu rbo alimentashydo)
bull Para incrementar la efici encia de un motor queacute variables o paraacutemetros considerariacutea
bull iquest Para queacute utili za riacutea las curvas caracteriacutesticas)
bull Resuelva el taller adjunto (taller sobre potencia en MCI y tractores)
Taller sobre potencia en Mel y tractores
bull iquestCuaacutel es la potencia necesaria para levantar un arado montado 60 cms en tres (3) segundos La masa del arado es de 300 kg
bull Calcule la potencia en la barra de tiro de un tractor que tira una carga de 9 kN a 8 km h
bull Durante un viraje cerrado el sis tema de la direccioacuten hidraacuteulica de un tractor necesita un fluj o del fluido hidraacuteulico de 125 1 s con una preshysioacuten de 14000 kPa Cuaacutel es el requeriacutemiento de po tencia
bull Seleccione la po tencia en la toma de fuerza necesaria para tirar de un arado semimontado de 6 cuerpos separados 40 cm que tiene un tiro promedio por cuerpo de 7 kN a 8 km h en un suelo firme Encuenshy
bull PRAacuteCTICA No 2
tre la masa total del tractor incluyendo el las tre para producir la efishyciencia de traccioacuten maacutexima
bull Calcule los diferentes rendimientos del combustible de un tractor que libera 75 kX ) consume combustible a razoacuten de 23 l h
Poder caloriacutefico 36000 kg 14 [1291 70 BTU gal] Densidad combustible 084 kgl Precio combustible 5000 $galoacuten
a kW -h $b
kW-h
kgc d de rendimiento teacutermico kw-h
bull Se tiene un morar de 4 cilindros de 100 mm x 100 mm que gira a 1600
rpm iquestCuaacutel es el des plazamiento toral del motor~ Si la presioacuten efectiva media por carrera motriz es de 550 kPa iquestCuaacutel es la potencia indicada
bull Un motor con ciclo de 4 tiempos es taacute funcionando a 2400 rpm Si el
rango de vaacutelvula de admisioacuten es de [2200] iquestDurante cuanto tiempo es taraacute abierta la vaacutelvula de admisioacuten~
bull Un morar de 6 cilindros de 90 mm x 100 mm x ciclo de 4T funciona a
2000 rpm iquestQueacute flujo de volumen de aire atmos feacuterico se necesita E fishyciencia volumeacutetrica de 90
bull El desgaste del cilindro se ha relacionado con la velocidad promedio
del eacutembolo en mis iquestCuaacutel es la velocidad promedio del embolo de un morar de 100 mm x 120 mm que funciona a 2400 rpm~
bull iquestCuaacutel es el arrastre teoacuterico de la barra de tiro de un tractor que en su
morar produce 37 kW a 2400 rpm con una relacioacuten de engranajes de transmisioacuten (caja) de 101 con una reduccioacuten pintildeoacuten corona de 61 y co n una reduccioacuten en la transmisioacuten final de 51 El tamantildeo de las llantas e~ de 15 x 38
bull iquestCuaacutentos m de aire se necesitan por cada litro de gasolina comuacuten que se quema en un morar)
bull iquestCuaacutenta agua produce un motor cada hora si quema 241h de gasolina iquestCuaacutel es la velocidad del gasto de agua necesario para mantener la temshyperatura constante en un mo tor enfriado por agua que funciona bajo carga to tal y quema 15ih de combustible diesel Suponga un diferen shycial de temperatura bloque - radiador de 20 oc
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTI CA
bull iquestQueacute fluJ o de aire a 11 degC se neces ita para mantener la temperatura
constante en el radiador del problema anterior Si el aire que sale del radiador estaacute a 60 oC
bull La potencia consumida para vencer la friccioacuten en el cojinete de un
motor es de 64 Y E l ace ite lubricante tiene un calor especiacutefico de 2 kJ kg oC y un litro de este aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en l h con que se debe inyectar el lubricante al cojinete para limitar el aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor gene rado lo ab~orbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacuten de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutec trico es del 90 y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la periferia en (mms) durante la operacioacuten esmerilado
bull Un motor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kW
La eficiencia teacutermica general es del 25 Y el combustible usado tiene un valor calorifico de 46 tv~Jkg Calcule el consumo de combustible en Litros por hora
bull Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la profundidad de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las perdidas son el 40 las peacuterdida s por condiciones ambientales son del 10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel y centiacutemetro de pro fundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un tractor de transmisioacuten mecaacutenica ) de 5 toneladas de peso opera una rastra de 4 m de ancho de corte Determine la po tencia desarrollada en el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coeficiente de resistencia a la rodadura es de 60 kg ton el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la eficiencia de transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje mo triz es de 96
bull La transmisioacuten de un trac tor tiene las siguientes relaciones de transmi shy
sioacuten 897 1 611 3951 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800 rpm ) el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshysioacuten en el eje motriz
bull En una prueba de potencia en la toma de fuerza se obtuvieron los
siguientes da tos
44
bull PRAacuteCTICA No 2
mm Tiempo ernpleado para co nsun-li r Potencia e n [1otor 100 cms de comb ustible (s) iexcljf (kV)
800 65 1 37
1000 50 185
1400 37 26 7
1300 30 336
2000 23 363
2300 60 15 0
Con base a los datos anteriores elabore las curvas carac teriacutes ticas del motor y sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute potencia (en Xi) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fue rza tangencial de corte es de 600 N Yla velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N y la carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mmjs bull Una fresadora estaacute impulsada por medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kX1 durante una operacioacuten particular La cortadora que se usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la eficiencia en la uansmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull U n mo tor eleacutectrico suministra 4 k~T a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la polea es de 1250 rpm D etermine la tensioacute n en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacuten de 3 a 1
Nota use p re feriblemente las unidades del SI
45
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
bull iquestQueacute fluj o de aire a 11 degC se necesita para m antener la temperatura
constante en el radiad or del problema anterior Si el aire que sale del
radiador es taacute a 60 OC
bull La po tencia consumida para vencer la friccioacute n en el cojinete de un
motor es de 64 Iv E l ace ite lubricante tiene un ca lor especiacutefico de 2 kJ
kg oC yun litro de es te aceite tiene 085 kg de masa Calcule el caudal en
lh con que se debe inyec tar el lubricante al cojinete para limitar el
aumento de temperatura a 8degC Suponga que el 80 del calor generado
lo absorbe el aceite lubricante
bull Durante una operacioacute n de esmerilado el motor eleacutectrico toma una coshy
rriente de 22 A a 400 V la fuerza que se ejerce en la periferia de la
rueda de esmerilar es de 30 N Si la eficiencia del motor eleacutectrico es del
90 Y la de la maacutequina del 80 calcule la velocidad de corte en la
bull periferia en (mm s) durante la operacioacuten esmerilado
Un m otor a gasolina impulsa a un generador cuya salida es de 75 kV
La e ficiencia teacutermica general es del 25 y el combustible usado tiene
un va lo r caloriacutefico de 46 MJ kg Calcule el consumo de combustible en
bull litros por hora
Un agricultor adquirioacute un tractor de 100 hp Cuaacutel es la capacidad de
traccioacuten en teacuterminos de tamantildeo o del arado de cinceles (Nuacutemero de
brazos) que puede operar a una velocidad de 3 km h si la pro fundidad
de trabajo es de 30 cm Para las condiciones de clima y suelos las
perdidas son el 40 las peacuterdidas por condiciones ambientales son del
10 Y el tiro unitario (Tu) es de 27 kg por cincel ) centiacutemetro de
profundidad Peso del tractor sin lastre 6 toneladas
bull Un trac tor de transmisioacuten mecaacutenica y de 5 toneladas de peso opera una
rastra de 4- m de ancho de corte Determine la potencia desarrollada en
el toma de fuerza si opera en un suelo cuyo coe ficiente de resis tencia a
la rodadura es de 60 kg to n el tiro unitario (Tu) es de 580 kgm el
patinaje del 12 la velocidad de operacioacuten 8 km h Y la e ficiencia de
transmisioacuten entre la toma de fuerza y el eje motriz es de 96
bull La trammisioacuten de un tractor tiene las siguientes relaciones de tra nsmishy
sioacuten 897 1 611 395 1 1441 El motor desarrolla 24 kgm a 1800
rpm y el diaacutemetro de las ruedas motrices es de 12 m Calcular las
velocidades de marcha del tractor y los correspondientes pares de torshy
sioacuten en el eje motriz
bull E n una prueba de potencia en la toma de fue rza se obtuvie ro n los
siguientes datos
bull PRAacuteCTICA No 2
flFll Tiemp) emple9do pa ra co nsumir Potenci e n rvJa tar 100 cms de combustible (s) tqf CkW )
800 65
1 00 0 50
1 400 3 7
1800 30
2000 28
2300 60
1 middot0 7J
18 5
267
336
363
150
Con base a los datos anterio res elabo re las curvas caracteriacutesticas del mo to r ) sentildeale la velocidad de reacutegimen o nominal
bull Queacute po tencia (en XI) se consume al cortar
- Durante una operacioacuten de torneado en que la fuerza tangencial
de corte es de 600 N Y la velocidad de corte 420 mm s
- Durante una operacioacuten de ranurado en que la fuerza de corte es de
820 N Yla carrera de corte que toma 6 segundos es de 150 mm s
bull Una fresadora estaacute impulsada po r medio de un motor eleacutectrico que
suministra 4 kXf durante una operacioacuten particular La cortadora que se
usoacute tiene 100 mm de diaacutemetro y su frecuencia de giro 105 rpm Si la
eficiencia en la transmisioacuten de energiacutea era de 75 determine la fuerza tangencial de corte que ejerciacutea la cortadora
bull Un motor eleacutectrico suministra -4 kV a una polea de 150 mm de diaacutemeshy
tro impulsada por una banda la frecuencia de giro de la po lea es de
1250 rpm Determine la tensioacuten en el lado apretado y en el lado flo jo de la banda si es taacuten en razoacute n de 3 a 1
Nota use preferiblemente las unidades del SI
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bull M AacuteQUINAS AU TOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTI CA bull PRAacuteCTICA No 2
Distribucioacuten con reglaje teorico
DuraciOacuten de la aspiracioacuten
PMS
Distribuci6n con reglaje teoacuterico
PM
Dlstr1buclon con reglale teorlco
DuraciOacuten de la compresioacuten
PMS
PI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un Mel
Dlstribuci6n con reglaje te6rico
Duraci6n del escape
~(~ ~ + ~~ I ~
PM I
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 2
DItrlbueloacuten con regla 1eOacuterko
Duracioacuten de la uplracloo
PMS
P MI
Dlstr1buel6n con reglaJ teoacutertco
Duracioacuten d l comp tOn
PMS
PNI
Figura 1 Fases de admisioacuten y compresioacuten en un MCI
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Distribucioacuten con reglaje teoacuterico
Duracioacuten del escape
~(~r~ ~ I ~
I P 11 1
Figura 2 Fases de trabajo (potencia) y escape
46 47
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Explo sioacuten y ex pansi on
P I
Diagrama del reglaje teoacuterico de la distribucioacuten
OistrillJcion Clll
reglaje correcjdo
Dura clon de 1 Aspirollcloacuten
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
l)[J=0l [J
Energiacutea Calor Fricci oacuten interna del cornbusti~e
NT 30
Renaacutemientn ri Q Ng (030)(()9) No 90 tEacuterm ico y Renaacutemientn Rendimieno global
mecaacutenico ( No) termooacutenaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
E ~pl os ioacute n y expans ioacuten
Diagrama del reglaje teoacuterico de la
distribucioacuten
DIacute$lrbJcigtn con regloje corregido
PM S
avance apeUJ)a admisioacuten _ ~
1) )
1 (jI ~- J-~Y
Retuacutedo Cle rr$ admisr on 1
Figura 3 Distribuciones del ciclo de operacioacuten de un MCI
bull PRAacuteCTICA No 2
[)~CJ=UD D D
Energiacutea Caor Friccioacuten irtema del oombusti~e
NT 30
Rencimiento ri Q Ng (OJOXO9 )No 90 IEacutermico y Rendmiento Rendimiento gobal
mecaacutenico (Ng) termocinaacutemico 27
Figura 4 Rendimiento de un motor de combustioacuten interna
PRIMER TIEMPO SEGUNDO TIEMPO
Figura 5 Ciclo de funcionamiento de un motor de combustioacuten interna de 2 T (gasolina)
48 49
bull M AacuteQUINA S AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
Corteacutes Mariacuten Elkin Alonso 2003 jvfo tores Medellin Cniversidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (TvICI) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2004 Po tencia en tractores y motores (MCl) Medellin Univershysidad Nacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_ ____ 2005 Motores de combustioacuten intern a componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
G ilardi j 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta Rica IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
J ohn Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agriacutecolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educa shycioacuten agropecuaria N o 37)
O berr E F 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico Continental 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la acnlalidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diese y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siacuteendo los maacutes utilizados los derishyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia G LP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-G NV (gas na tu ral comprim ido - gas natural ve hicular) biodiesel ) el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futuro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxigeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y fun cionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sistemas de combustible ve r figuras 1234 56789 10 111213 Y 14
bull Confrontar y anali zar la conveniencia de la utilizacioacuten de o tros comshybustibles alternativos
ELKIN C ORTES M FERNAN DO Aacute LVAREZ M H uGO GONzALEZ S
~(LSiquestS-3l~ 51
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Bibliografiacutea
COrteacutes Marin Elkin Alonso 2003 Motores Medeltiacuten Universidad Nacional de Colombia
_____ 2004 Conociendo los motores de combustioacuten interna (MC T) Medellin Universidad Nacional de Colombia
_____2004 Po tencia en tractores y motores (MCI) Medellin Univershysidad lacional de Colombia Medellin Universidad Nacional de Colombia
_____ 2005 Motores de combustioacuten interna componentes y funcioshynamiento Medellin Universidad Nacional de Colombia
Gilardi J 1978 Motores de combustioacuten interna San Joseacute Cos ta RIca IICA 134 p (Serie Libros y materiales educativos No 33)
John Deere 1968 Motores (fundamentos de teacutecnica aplicada)
Motores Agricolas 1984 Meacutexico Trillas 94 p (Serie Manuales para educashycioacuten agropecuaria No 37)
Obert EE 1990 Motores de combustioacuten interna Meacutexico ContinentaL 700 p
bull PRAacuteCTICA No 3
PRAacuteCTICA No 3 SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
Y COMBUSTiOacuteN
Introduccioacuten
El combustible es el elemento necesario para generar la potencia necesaria que mueve a un vehiacuteculo En la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores el diesel y la gasolina son los maacutes comunes Los hay de origen mineral (hidrocarburos) y de origen vegetal (aceishytes alcohol conversioacuten de biomasa etc) Siendo los maacutes utilizados los deri shyvados del petroacuteleo (gasolina-diesel) y por ello los indicados para un anaacutelisis maacutes detallado aunque o tros van haciendo presencia GLP (gas licuado de petroacuteleo) G N C-GNV (gas natural comprimido - gas natural vehicular) biodiesel el alcohol (metanol etanol) en mezclas Sin negar en un futu ro nuevas alternativas (biocarburante- celdas H) en la medida que aquellos deshypenden de recursos no renovables
Para obtener el maacuteximo aprovechamiento de la energiacutea del combustible se requiere mezclar con el oxiacutegeno el cual es obtenido del aire y asiacute generar la combustioacuten
Objetivos
bull Presentar los conceptos partes y funcionamiento baacutesico de los sisteshymas de combustible incorporados a los motores diesel y gasolina
bull Detallar los diferentes componentes de los sis temas de combustible
ver figuras 1 2 3 45678910111213 Y 14
bull Con frontar y analizar la conveniencia de la utili zacioacuten de otroS comshy
bustibles alternativos
ELKIN C ORTEacuteS M FERNANDO Aacute LVAREZ M H uGO G ONZAacuteLEZ S
~( l S 2S-3l ct 51
bull M AacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en el laboratorio observe y reconozca a que sistema perrenece Observe detenidamente cuales son las unidades funcionales de cada uno de los sistemas
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con
el sistema de combustible
bull Parres del sistem a
bull Posicioacuten de las mismas
bull Funcionamiento
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull ivluacuteltiple admisioacuten
Motores diesel D epoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina N ivel
Flo tador Aguja Pozo Conductos
Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de relanti
V aacutelvula reguladora de gasolina Vaacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Acelerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de ftltro Tasa de aceite
Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire es te no funcio na y cual es la solucioacuten)
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburado r po r otros maacutes
pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten ) ventajas del regulador
bull Analice los problemas que ocasiona la presencia de carbonilla en los
motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja el motor limita la relashy
cioacuten de compresioacuten E xplique
bull iquestCuaacuteles son las bo ndades de la in yeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un motor diesel hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishy
dad motor seguacuten carga Explique
bull iquest Por queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor)
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes
maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado sobre
uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshy
cla que un motor de gasolin a normalmente requiere
53
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Metodologiacutea
bull En los tractores y motores que encuentre en e laboratorio observe y reconozca a que sistema pertenece Observe detenidamente cuales son las unidades funciona les de cada uno de los sistema s
bull Discuta con sus compantildeeros los siguientes aspectos relacionados con e sistema de combustible
bull Partes de sistema
bull Posicioacuten de las mismas
bull F uncionamien too
bull Averiacuteas que podriacutean presentarse en el sistema e insinuacutee posibles causas y soluciones
Observe en los diferentes motores (gasolina) bull Filtro
bull Tanque vaso de decantacioacuten y tuberia de combustible
bull Carburador
bull Bomba de alimentacioacuten de combustible
bull Sistema de inyeccioacute n
bull Muacuteltiple admisioacuten
Motores diesel Depoacutesito combustible Bomba de alimentacioacuten de combustible Filtros de combustible (figura 10) Bomba de inyeccioacuten (tipo) Regulador Inyectores (tipo) Tuberiacutea conduccioacuten combustible
En el carburador observe Llegada de la tuberiacutea de gasolina Nivel Flotador Aguja Pozo Conductos Mariposa estranguladora de aire Mariposa de gas (acelerador)
bull PRAacuteCTICA No 3
Salida de reanti Vaacutel-vula reguladora de gaso lina V aacutelvula reguladora de aire Tope relanti Varillas Aceerador de mano Surtidor
En la admisioacuten de aire observe Entrada de aire Tipo de flitro Tasa de aceite Malla de alambre Escape
Preguntas
bull iquestQueacute es una mezcla rica
bull Los siacutentomas de una mezcla rica
bull iquestPor queacute cuando un sistema de combustible con ACPM tiene aire este no funcio na y cual es la solucioacuten
bull iquestPara queacute se cambian los boquereles de un carburador por Otros maacutes pequentildeos en diametro
bull Analice la funcioacuten y ventajas de regulador
bull Analice los problemas que ocasio na la presencia de carbonilla en los motores y las causas de su formacioacuten
bull iquestEs cierto que el combustible con el que trabaja e motor limita la relashycioacuten de compresioacuten Explique
bull iquestCuaacuteles son las bondades de la inyeccioacuten de gasolina
bull iquestCuaacutel es el uso del estrangulador o choke
bull En un moto r diese hay adelanto y atraso de la inyeccioacuten seguacuten velocishydad motor seguacuten carga Explique
bull iquestPor queacute la auto ignicioacuten de gasolina afecta la vida del motor
bull Numere productos nacionales que en su concepto podraacuten ser las fuentes maacutes factibles para la obtencioacuten de alcohol y biodiesel combustible para moshytores
bull Explique las ventajas que presenta un motor diesel turbocargado so bre uno de aspiracioacuten natural
bull iquestCuaacuteles son las 3 diferentes razones o proporciones de riqueza de mezshycla que un motor de gasolina normalmente requiere
53
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
J
Oacute
1 ii
-
LJ r= 1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyectores 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 futros 6 Bomba de inyeccioacute n
Figura 1 Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
-~~-I ~ - fM1AACA CE
r~10~S0lE
j ~CDlt=~ FILTROS 80MBA OE OE COMBUSTIBLE COMBUsnSlE
TANOUE OE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacute n 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admis ioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE c= lt-1-~ COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANCIN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
~-
ASJII C4iexcl Ueonl del ~ OfOf
CambustJble Ltql6o
~- In1riquest ~Clti
TANQUE OE COMBUSTIBLE r
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
-shy
55
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
3
1 I I J ~1t=-~----
U ~= LJ I=
1 Caacutemara de combustioacuten 2 Inyecto res 3 Tanque 4 Bomba alimentacioacuten 5 fiexclJtros 6 Bomba de inyeccioacuten
Figura l Sistema de alimentacioacuten de combustible Diesel
Fuente John Deere
r~NOUE OE
FILTROS BOMA D[ DE COMBUSTIBLE COMeUST18LE
Depoacutesito de combustible 2 Bomba de alimentacioacuten 3 Admisioacuten combustishyble 4 Carburador 5 Admisioacuten aire Mezcla aire y combustible
Figura 2 Sistema de combustible gasolina
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
SALIDA DE iquest ---- COMBUSTIBLE
VALVULA DE SALIDA
RESORTE
ENTRADA DE COMBUSTIBLE
LEVA DEL MOTOR
BRAZO DE BALANClN
Figura 3 Bomba de alimentacioacuten (diafragma)
Fuente John Deere
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5101 CUltlt del ~oIOf
I I I I I I
CGmbuuble LtQukto
--+ EoK---r C5~ l ~
rAltllOU( ~ COyeUSTlBlf ---------shy-- --
Figura 4 Sistema de combustible gas natural
Fuente John Deere
55
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSAOAS GUiA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de inl de combvstible liacutequido 11 Carbufador 2 Deposito de (ombustible 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valla de seguridad 8 Valul de retorno de gas combustible 4 Vaacutelnla para gas 9 Yalvula de llenado 3 Tuberia de llenado 5 Yaacutelyula para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natu ral
F 3887 B A Inyectores individuales B Bomba e inyetor ombinados
1 Bombas indi iduales 2 Bombas en caja comuacuten l Bomba rolali 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuen te John D eere
56
1I
bull PRAacuteCTICA No 3
Cerrado Abierto Cdo Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuen te John D eere
6
)Ji ~ 3
Jj ~2 1
middot middotmiddot ~middot middot middotmiddot ~11 - 10
middot JIiexclG -It ~ se ~itiquest ~
9 12
1 Vilwla laquoiexcllit dtliut la utrada dt combuttiacutebl~
2 Entrada d~ tOMbuttl bl~ 3 Flotador 4 Surtidor 5 Adlllisioll de aire 6 utrangulador del
~ire (abierto )
1 Aire 2 (obustible
7 ruLa de I~ tob6fe 1 Aire amp Mariposa d gases 2 Conrbustible
lIItialment cerrada 9 Menla d aire y cobuttibllaquo 10 Viilyula d~ admisioacuten 11 ( Simulo de cobustiOacuten 12 Piston
2
313~
6 Inu del estrangulador 7 Toas par el atelerador a (ftIpo delllcltlltrador
2
3 aripons de gues (abierto del 4 Mezd a dt aire y combutible
11 Tuay iexcl La 12 Torlllo de ajuste 1 la ur
3 Mariposas de gamplItS (abierLa d~llodo) 4 Mezcla de aire coMbllSt ible 5 htrada de ire
9 Toillo d~ aiexcl_ste de l arth inla 10 Entrada de cobustibllt y filtro
13 Tapo de vaciado d l uj
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~
13
1 Combustible almacenado 6 Indicador de ivel de combustible liacutequido 11 Carburador 2 D4poacutesito de tombusHble 7 Filtro de combustible 12 Retorno de gas al 3 Valfula de seguridad 8 Yaacutelnla de retorno de gas combastible 4 Vaacutelnla para g35 9 Villvula de llenado 13 Tuberia de llenado 5 Yaacutelnl para gas licuado 10 (onursor
Figura 5 Componentes de un sistema de alimentacioacuten para gas natural
A f 3881 B A Inyectores individuales B Bomba e inyector combinados
1 Bombas indiiduales 2 Bombas en caja comuacuten 3 Bomba rotti 4 Combustible
Figura 6 Modelos de inyeccioacuten de combustible
Fuente John Deere
56
~I
bull PRAacuteCTICA No 3
1
Cerrldo Abierto Cerrado Abierto
TOBERA DE APERTURA HACIA ADENTRO TOBERA DE APERTURA HACIA AFUERA
Figura 7 Tipos de inyectores
Fuente John Deere
6 middot
I~IS 3 o I = 2I )~
1
gtr~11 middotmiddotmiddotmiddot middotmiddotmiddot1middotmiddot middotmiddottJ tmiddotLJ ~ 1 -J a ~I~J ----v
9 12
1 Vilvula lIe delitllt la n1rada de (ohstible
2 Entrada de (oMstl~e 3 Flouumlclor 4 Surtidor 5 Admision de aire 6 HIall9111lallor del
iacuter-e (abierto)
1 Aire 2 Combutible
1 aranta de la tober t Aire 8 aripon de asu 2 Cobusti~e
partiart cerrada g ucla de aire cOfllbust i ~e 10 ViIllIJl de admisioacuten 11 uua de combustioacuten 12 Plston
2
bull 001
6 PalanCA del u1ruulador 1 Toos para er acelerHor 8 Cuerpo del acelerador
2
l Mriposu de gases (ilbitrto del 4 Mucl de Iiexclre cornbntlble
11 1auyj1l1lU 12 Tonillo de aiexclus1e para l cal
3 Mariposas de gases (abiert d1 todo) 4 Mucla de aire cobustible S hlr1b d alr
g TornillCt de ajlllste de l runha iexcllIlIna 10 Eltrad de cCtmhstibl lillro
13 Tpoacute dciado de l caja
Figura 8 Carburador baacutesico Fuente John Deere
57
M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICAbull bull PRAacuteCTICA No 3
2 3 2
9
s
3~
Figura 9 Tipos de carburador
Fuente John D eere
19
-A -B
~ shyJ ~
A Circuito del combustible hasta el Inyector B Circuitos de lubrlflcaci6n retorno y regulacl6n1 Dep6sito 14 Vaacutelvula doslficadora 2 Bomba de mano 15 Retomo al dep6sito3 Filtros de combustible 16 Retomo del sobrante a la bomba 4 Entrada de la bomba 17 Regulador de la presi6n de alimentac l6n 5 Bomba de paletas 18 Cilindro del regulador 6 Separador de aire 19 Mando de aceleracl6n 7 Orificio de purga 20 Parada eleacutectrica 8 Canalizaci6n para lubrificar el accionamiento 21 Ranura ci rcular del rotor 9 Combustible que retoma a la bomba de paletas 22 Vaacutelvula de retenci6n 10 Canallzac lon 23 Pistones de inyeccl6n 11 Vaacutelvula limpiadora de la pres l6n de la caja 24 Vaacutelvula de presi6n de inyecci6n12 Lubriflcacion de la caja de la bomba 25 Tuberia de Inyecci6n 13 Contrapesos del regulador 26 Inyector
Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
59 58
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA bull PRAacuteCTICA No 3
2
9
bull
19
-A -B
~~ -~~ ~
5
A Circuito del combustible hasta el Inyector 1 Depoacutesito 2 Bomba de mano 3 Filtros de combustible 4 Entrada de la bomba 5 Bomba de paletas 6 Separador de aire 7 Orificio de purga 8 Canallacioacuten para lubrificar el accionamiento 9 Combustible que retorna a la bomba de paletas10 Canallucion 11 Vaacutelvula limpiadora de la presioacuten de la caja 12 Lubrificacion de la caja de la bomba 13 Contrapesos del regulador
B Circuitos de lubrificacioacuten retorno y regulacioacuten 14 Vaacutelvula dosificadora 15 Retomo al depoacutesito 16 Retomo del sobrante a la bomba 17 Regulador de la presioacuten de alimentacioacuten 18 CIlindro del regulador 19 Mando de aceleracioacuten 20 Parada eleacutectrica 21 Ranura circular del rotor 22 Vaacutelvula de retencioacuten 23 Pistones de Inyeccioacuten 24 Vaacutelvula de presioacuten de inyeccioacuten 25 Tuberia de Inyeccioacuten 26 Inyector
Figura 9 Tipos de carburador Figura 10 Circulacioacuten de combustible diesel con bomba rotativa
Fuente John Deere
58 59
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
inyector
vaacutelvula cheque
lumbrera descarga
~ orifici o descarga
- pis tonc i 110
i~resorte
empu j ado r
leva
a princi pio func ion am ien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente John Deere
TORNIUORESORTE DE AJUSTE
r~-~ PUNTA DE ROCIADO
VALVULA DE TORNilLO LA TOBERA DE AJUSTE
RADA DE COMBUSTIBLE DE CARRERA
Figu ra 1 2 Partes de un inyector
Fuente John Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Liacutenea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
60 61
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
in yector
vaacutelvula c heque
lumbrera descarga
~ or i fic io descarga
- pis tonci 110
i -JL-- resorte
empuj ador
leva
a princi pio func ionamien to
Figura 11 Funcionamiento inyector
Fuente Ioho Deere
TORNILLO SALIDA DERESORTE DE AJUSTE FUGA De COWIIUSTI8LE
rj~ t~= amp~e PUHTA DE ROCIADO
VALVULA Df TORNILLO LA TOBERA DE AJUSTf
ENTRADA DE COIIIIUSTIBLE De CARIlfRA
Figura 12 Partes de un inyector
Fuente Ioho Deere
bull PRAacuteCTICA No 3
Bomba de Inyeccioacuten de Liacutenea
1 Dispositivo Aneroide 2 Elemento Bombeador Individual 3 Liacutenea de Inyeccioacuten 4 Linea de Fuga 5 Caja de la Bomba 6 Cebador Manual 7 Taza de Sedimentos 8 Bomba de Transferencia de Combustible 9 Arbol de Levas 10 Poste de Control 11 Regulador
Figura 13 Bomba de inyeccioacuten en liacutenea
60 61
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacute CTICA
- gtuuml
Fig 48middot Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 Regulador 2 Rotor del Distribuidor 9 Avance AutomaUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolos Bombeadores 11 Brazo del Regulador 5 Anillo de Levas Inlerno 12 Valvula DosifIcadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 RetenleS de lOS Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicio nan su funcionamiento) desempentildeo se hace la siguiente siacutentesis
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencio nar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire -combustible acorde a las co nshy
dicio nes de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamien to del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combus tible en la caacutemara de combustioacute n
Para cumplir con estos o bj etivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natutaacutel y -los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por todo es to importante co nocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull Desgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con combustible y provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de po tencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Cona tos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de lo s co mbustibles usados en los MC I provienen del petroacuteleo el cua l es una m ezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina m etano (GNV- G N C) y gas licuado de peshytroacute leo (G LP) La tendencia actual es desarrollar motores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcoho l euacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenicos)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible m aacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (C1HJ ) Butashyno (ClI ~ simples o en mezclas con otros combustibles como etano pentano y propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transportarse en tanques de presioacute n Es te gas es un producto de refmacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la de tonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles peshysados
Metano (CH4) puede ser obtenido a partir de la explo tacioacute n del gas natural
que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodiges tores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacute tica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten y utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena opcioacuten Entre estos se encuentra el G N C que baacutesicamente es taacute constiruido por metano
La agricultura y la indus tria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
~ iJJJ
Flg ~8 - Bomba Distribuidora 1 Eje Impulsor 8 RegUlador 2 RoIor del Dis1l1buidor 9 Avance AutomaacuteUco 3 Bomba de Transferencia 10 Caja 4 Embolas Bombeadores 11 Brazo del RegUladolt 5 Anillo de Levas Interno 12 Vaacutelvula Dosificadora 6 cabezal Hidraacuteulico 13 Palanca de Cierre 7 Placa Terminal 14 Retenes de los Pesos
Figura 14 Bomba de inyeccioacuten rotativa
Teoriacutea baacutesica
Con el fin de ilustrar los elementos factores y variables que condicionan su fu ncionamiento y desempentildeo se hace la siguiente siacutentes i~
Objetivos del sistema de combustible Tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes
bull Proporcionar la mezcla adecuada de aire-combustible acorde a las conshy
diciones de operacioacuten del vehiacuteculo
bull Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del comshy
bustible
bull Dosificar el combustible o la mezcla aire-combustible en la caacutemara de combustioacuten
Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos se tienen los sistemas carburados o de admisioacuten natural y los sistemas de inyeccioacuten que pueden ser por el tipo de inyeccioacuten monopunto o multipunto Es por rodo es to importante conocer como trabaja el sistema de combustible y las acciones que pueden afectar de manera negativa al desempeshyntildeo del vehiacuteculo
bull PRAacuteCTICA No 3
Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos necesarios puede producir los siguientes efectos
bull Sobre consumo de combustible
bull D esgaste prematuro de partes por contaminacioacuten del lubricante con
combustible ) provocar adelgazamiento de la peliacutecula lubricante
bull Reduccioacuten de potencia
bull Dantildeo al convertidor cataliacutetico
bull Fugas de combustible
bull Conatos de incendio
Origen de los combustibles Actualmente la mayoriacutea de los combustibles usados en los Me I provienen del petroacuteleo el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos ACPM gasolina metano (GNV- GNC) y gas licuado de peshytroacuteleo (GLP) La tendencia actual es desarrollar mo tores que funcionen con combustibles de origen orgaacutenico especialmente alcohol etiacutelico biodiesel meshytano (a partir de desechos orgaacutenico s)
Hidrocarburos en general al petroacuteleo crudo es una combinacioacuten de carboshyno (C) e hidroacutegeno (H) en la relacioacuten aproximada de 89 C y 14 de H De aquiacute se deriva el combustible maacutes utilizado por maacutequinas agriacutecolas el ACPM
Gas licuado de petroacuteleo (GLP) estaacute compuesto de propano (CjHJ y Butashyno (C
4H
II) simples o en mezclas con otroS combustibles como etano pentano
) propileno Es un gas a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica Al comprimir el gas y bajar su temperatura estos gases pueden licuarse y transpo rtarse en tanques de pres ioacuten Este gas es un producto de refinacioacuten del petroacuteleo crudo En mezcla los combustibles son de manera natural altamente resistentes a la detonacioacuten mientras que es muy probable que detonen los combustibles pe shysados
Metano (CHJ puede ser obtenido a partir de la explotacioacuten del gas natural que en Colombia es abundante de la descomposicioacuten de desechos agropecuarios y basuras por medio de biodigestores
En los uacuteltimos antildeos la crisis energeacutetica ha provocado un gran desarrollo en el campo de la conservacioacuten) utilizacioacuten de la energiacutea D onde la sustitucioacuten de combustibles es una buena o pcioacuten Entre estos se encuentra el GNC que baacutesicamente estaacute constituido por metano
La agricultura y la industria producen una considerable cantidad de desechos orgaacutenicos con grandes consecuencias sobre el medio ambiente desechos que pueden ser aprovechados como fuente energeacutetica El gas metano producido
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA pRACTI CA
Ilor la digestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes En el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otros desechos que son comunes en las fincas y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para mo tor de combustioacute n interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto octanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire O tras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas cantidades de residuos contaminantes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacute n en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la buj iacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol e tiacutelico (CzHsOH) generalmente es una mezcla de 95 de alcohol comercial y 5 de agua Es te alcohol usado como combustible para mo tores debe se r anhidro con bajo contenido de agua E n Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores co n mezcla au torizada de 10 de alco hol y 90 de gasolina
Principal razoacuten para p roponer alcohol como combustible se puede obtener de rroductos agriacutecolas y tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo agotado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar yuca palma africana remolacha y los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (7 5 del de la gasolina)
bull O ctanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor dificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combust ible
bull Menor contalllIacutenacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el mo tor y funcionalllIacuteento suave y regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en frio
bull Suministro de aire caliente
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacute n
bull Co nstruccioacute n de depoacutesito y carburador con otros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para motores de comshybustioacuten interna E n las tablas 1 ) 2 se ilustran diferentes caracteristicas de los combustibles usados y de OtroS que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
r-- shy010 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol Compresioacuten Teacutermica Media especiacutefico caloriacutefico Indicada I de combust ible
Pa combustible en la kg(hp- h) mezcla
kJkg O 0326 O 0 758 0 28 2996 10 6 2 033 0786 I 027 29 73 -25 0 36 I 0814 02880 2980 50 100 038 0848 029 299 6
100 10 O 038 0841 039 3024 3cc 750 0807 0 25034 2966
--TeQI I
() La uacuteltima fiJa mues tra la operacioacuten del mo tor con 3 cc de tetra-ew-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equiOalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
64 65
bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
por la cligestioacuten oacute fermentacioacuten de los desechos orgaacutenicos es conocido como biogaacutes E n el futuro la digestioacuten anaeroacutebica del es tieacutercol y otroS desechos que son comunes en las finc as y el gas metano que generan puede ser usado en lugar de o tros combustibles para calor cocinar o como combustible para motor de combustioacuten interna
Los combustibles gaseosos particularmente metano tienen un alto oc tanaje forman miacutenimo depoacutesito de carboacuten y se mezcla faacutecilmente con el aire Otras ventajas son
Excelente cualidad anti-golpeteo Pequentildeas can tidades de residuos contaminan tes Menos contaminacioacuten en el ambiente No lava la lubricacioacuten en las paredes del cilindro N o produce suciedad en la bujiacutea Mezcla homogeacutenea Las vaacutelvulas se queman menos
Alcohol etiacutelico (CzHsOH) generalmen te es una mezcla de 95 de alcohol comercial ) 5 de agua Este alcohol usado como combustible para motores debe ser anhidro con bajo contenido de agua En Colombia se inicia su uso a finales del 2005 para motores con mezcla autorizada de 10 de alcohol ) 90 de gasolina
Principal ra zoacuten para proponer alcohol como combustible se puede obtener de productos agriacutecolas) tambieacuten de desperdicios en tanto que la gasolina es un recurso natural que estaacute siendo ago tado raacutepidamente Las principales fuen shytes para la produccioacuten de etanol la cantildea de maiacutez la cantildea de azuacutecar ruca palma africana remolacha) los desechos de la produccioacuten de banano a traveacutes de proceso de destilacioacuten
Las caracteriacutesticas fiacutesicas del alcohol anhidro son
bull API gravedad 46
bull Gravedad especiacutefica (g) 07972
bull Btu libra 13082 (75 del de la gasolina)
bull Octanaje 100
Los alcoholes son combustibles de alto octanaje que se pueden mezclar con mayor o menor clificultad con la gasolina La mezcla depende de la clase de alcohol (Etanol oacute Metanol)
bull PRAacuteCTICA No 3
Ventajas para el empleo del alcohol como combustible
bull Menor contaminacioacuten
bull Ausencia de golpeteo en el motor yfun cionamiento suave r regular
Desventajas
bull Dificultad de arranque en friacuteo
bull Suministro de aire calien te
bull Ajuste del carburador o sistema de inyeccioacuten
bull Construccioacuten de depoacutesito y carburador con o tros materiales
Comparacioacuten de propiedades de varios combustibles para mo tores de comshybustioacuten interna En las tablas 1 ) 2 se ilustran cliferentes caracteriacutesticas de los combustibles usados y de otros que pueden serlo
Tabla 1 Paraacutemetros operativos de motores con mezcla de
gasolina y etanol
- 00 Relacioacuten de Eficiencia Presioacuten Consumo Poder
Alcohol TeacutermicaCompresioacuten Media especiacutefico caloriacutefico Indicada de combustible
Pa combustible enla kg(hp-h) mezcla
kJkg__-- shyO 60 032 0758 028 2996 10 62 033 2973 25
0786 027 036 0814 028 2980
50 80
0848 02910 O I 0 38 2996 100 1010 I 038 084 1 039 3024 3cc 750 0807 025034 2966 Te121 iI
() La uacuteltima fila muestra la operacioacuten del motor con 3 cc de tetra-etil-plomo por ga loacuten de gasolina Se observa que esto es equivalente a tener una mezcla aproximadamente de etanol
65 64
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico
7759
Jshy25
~6 KW-hTrabajo 22 mecaacutenico 3 07 CV-h ~u iva le nte=-shy__---_
Alcohol 5082
Diesel atto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre e~ la impureza maacutes seria del combustible Cuando se quema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pistone s El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite ) operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacutequidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laquear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tanques de combustibles debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combustioacuten que ocasionaraacuten desgastes en el motor
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del motor es imposible obtener una me zcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
66
bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible y para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada E sta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis quiacutemico de los gases de escape Sin embargo ta mbieacuten puede determiacutenarse efectuando las mediciones po r separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente que es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economiacutea La maacutexima economiacutea del motor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se quema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteristicas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shy
i~- ~ 9~l----~--~~~-4~__~~---t-----iexcl--~i 70 - 18172 1--JI~----1I-+------t-u 60shy
50shy S lO~IIIII-++--t-- ~ 40- 5448i 30shy 4086 ----iexcliexcl~r-~- I_--~-=~~~~~~~~~~~ 10shy 27241shy
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten airemiddot combuatlble
Figura 1 S Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteristicas de un mo tor Diesel se especifican en la figura 16
67
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Tabla 2 Algunas caracteriacutesticas de los combustibles maacutes
usados
Gasolina Calor liberado Kcal
Tipo motor
Rendimiento Termomecaacutenico Trabajo 22
7759
-+25
5K~ 17 CV-hmecaacutenico 30 e uivalente
Alcohol 5082
Diesel Otto
35 25
361 148 492 201
Impurezas de los combustibles
Metano 4203
Otto
25
122 166
Azufre el azufre es la impureza maacutes seria del combustible Cuando se guema el azufre se forma S02 el cual puede formar un poderoso aacutecido cuando se combina con agua y oxigeno produciendo corrosioacuten en la tuberiacuteas en el carshyburador y bomba de inyeccioacuten cilindros y pisrones El contenido de azufre por lo general se mantiene en menos de 025 mientras en los aceites comshybustibles puede llegar al 2 El problema de azufre puede minimizarse con aditivos en el aceite y operando el motor con una temperatura elevada
Gomas la formacioacuten de goma en el combustible es debida a la oxidacioacuten lenta del combustible formando liacuteguidos viscosos) soacutelidos La goma formada puede obstruir conductos y el muacuteltiple de admisioacuten tambieacuten puede laguear los pistoshynes los anillos y las paredes del cilindro y se puede adherir a las vaacutelvulas
Agua y sedimentos durante el almacenamiento o la transferencia del comshybustible se pueden introducir impurezas de agua y polvo ademaacutes el vapor de agua puede condensarse en los tangues de combustible~ debido a los cambios de la temperatura atmosfeacuterica
Cenizas el contenido de cenizas es un iacutendice de lo abrasivo de los productos de la combwtioacuten gue ocasionaraacuten desgastes en el moror
Relacioacuten airecombustible (AC) para motores a gasolina
Debido a la alta velocidad con la cual se efectuacutea la combustioacuten dentro de la caacutemara del moror es imposible obtener una mezcla perfecta de aire-combusshytible para lograr una combustioacuten eficiente uno de los dos elementos es neceshy
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bull PRAacuteCTICA No 3
sario suministrarlo en exceso Asiacute para obtener maacutexima potencia debe existir exceso de combustible ) para maacutexima economiacutea debe existir exceso de oxiacutegeshyno Al analizar el rendimiento de un motor de combustioacuten interna es de gran importancia determinar las cantidades relativas de aire y combustible presenshytes en la mezcla suministrada Esta relacioacuten puede obtenerse con gran precishysioacuten mediante el anaacutelisis guimico de los gases de escape Sin embargo tambieacuten puede determinarse efectuando las mediciones por separado del aire y del combustible suministrado al motor en un tiempo determinado
AC=OGB degG= consumo real de aire (kgh) B= consumo horario de combustible (kgh) Se ha encontrado experimentalmente gue es necesaria una relacioacuten definida para obtener la maacutexima potencia y otra relacioacuten diferenshyte para maacutexima economia La maacutexima econOllUacutea del mo tor se obtiene cuando la liberacioacuten sea maacutexima Esta condicioacuten se logra cuando el combustible se guema completamente La curva de la figura 15 representa las caracteriacutesticas de un motor de encendido por chispa en funcioacuten de diferentes relaciones aire-combustible
100shy
90shyiexcl 80shy ~ 9IiW
~ 10shy t 8172 3 60 -amp --lOshy - 6810
I~I
bull JIi 40shy 1J448i 30shy
20shyI ~J I
10shy 2724
0shy101 161 181 201 221
Relacioacuten aire - combustible
Figura 15 Relacioacuten A C par motores a gasolina
Las caracteriacutesticas de un motor Diesel se especifican en la figura 16
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bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
100shy
90shy~ 80shyl ~ 70shyc[= iexcl
i~)-Epgt-CiacuteP i es 0- iJ 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aireltombustible
Figura 16 Relacioacuten AC para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en el cual ~e combinan el oxiacutegeshyno del aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en este proce~o se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshyne s Tres son los factores que influyen en el fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos ~on
La temperatura la temperarura de la caacutemara de combu~tioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperarura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afecta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraruras Las temperaruras bajas generan una mala combustioacuten y habirualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la rurbulencia algunas veces a traveacutes del diseno del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combustioacuten En este tiempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combustioacuten es necesa ria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos y volumen es
En Peso En Volumen
231 de02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02 por 38 pie 1 N
1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases baj o las mismas conshydiciones de temperarura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones estaacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies3 ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Peso Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nz= COz + 2H]0 + 76N2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 16lb de metano Estas 64 lb de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten aire metano es
68 69
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
100shy
90shy
i 80shy9 70shy
c
= iexcl 40shymiddotu c 30-
~~~-=t1TTF~r n 0- i 121 161 201 241 281 321 )61 401
Relacioacuten aire-combustible
Figura 16 Relacioacuten AI C para motores Diesel
Proceso de combustioacuten
La combustioacuten es un proceso termo-quiacutemico en e cual se combinan el oxigeshyno de aire con el carbono y el hidroacutegeno del combustible El calor liberado en es te proceso se transforma en incremento de presioacuten en los cilindros-pistoshynes Tres son los factores que inf1uyen en e fenoacutemeno de combustioacuten y eacutestos son
La temperatura la temperatura de la caacutemara de combustioacuten es fundamental para generar una buena combustioacuten Generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustioacuten sin embargo esto afec ta las emisiones de oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) las cuales se incrementan al tener mayores tempeshyraturas Las temperaturas bajas generan una mala combusooacuten y habitualmenshyte provocan altas emisiones de hidrocarburos no quemados (H C) y de monoacutexido de carbono (CO)
La turbulencia se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire r el comshybustible En este sentido fabricantes han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia algunas veces a traveacutes del disentildeo del muacuteltiple de admisioacuten de la cabeza del pistoacuten de la forma de la caacutemara etc
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bull PRAacuteCTICA No 3
El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combusshytible permanece dentro de la caacutemara de combusooacuten En este oempo la mezcla aire combustible deberia quemarse completamente
Para que el combustible entre en combusooacuten es necesaria la presencia del aire cuya composicioacuten dada en pesos) volumen es
En Peso En Volumen
231 de 02 208 de 02 769 de N 792 de N
1 piel de 02Por 38 pie3 N 1 libra 02 por 33 libras N
De la hipoacutetesis de Avogadro iguales voluacutemenes de gases bajo las mismas conshydiciones de temperatura y presioacuten contienen igual nuacutemero de moleacuteculas A las condiciones es taacutendar de la presioacuten y 60 degF una mole de gas ocupa 380 pies ver tabla 3
Tabla 3 Peso molecular y atoacutemico de algunos elementos
que intervienen en la combustioacuten
Elementos Peso atoacutemico Pegt Molecular
Carbono (C) 12 (C) 12 Hidroacutegeno (H) 1 (H) 2 Oxiacutegeno (O) 16 (O) 32 Nitroacutegeno (N) 14 (N) 28 Azufre (5) 32 (5) 32 Aire 29
Ejemplos de combustioacuten
Metano CHiexcl + 202 + 76Nt CO 2 + 2H20 + 76N 2
(12 + 4) + 2(32) + 76 (28)= 12 + 32 + 2 (2 + 16) + 76 x 28 16 + 64 + 2128 = 44 + 36 + 2128
2928 = 2928
o sea que 64 libras de 02 se requieren para quemar 161b de metano Estas 641b de 02 se encuentran en 2768 lb de aire por lo tanto la relacioacuten airemetano es
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyre~ son perfectas y siempre existiraacute 02 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina C H (octano)R I 8
Para el ACPM C lr H (cetano) Para el alcohol eoacutelico C H OH
2 s
Combustioacuten de gasolina
C HI8 + 125deg + 47 N 2 P 8 CO + 9 H 0 + 47 NH 2 2 2 2
Calculando las lbs de aire y la s de gasolina resulta 12(8) + (1x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+ 16)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire y combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustibl e 1151 = 00662 Lbs~ombustil_e Lbsaire Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuflCiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
cH ur+ 2( 12 5) 0 + _ 5(47) N = 8CO+ 9HO + 31202 + 5875 N2 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compuestos por el agua en forma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (CO) S02) deg 2 Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de C02 se tiene
_LbsdeH20 = 162 = 142 _LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
70
bull PRAacuteCTICA No 3
bsdeC~ = 352 = 308 LbsdeC02 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al ante shyrior excepto que dicho oxiacutegeno debe restarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol eoacutelico seraacute
CHOH + 30+ 3(376) N 2CO+ HO + 1128N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o detonar por si misma cuando estaacute mezclada con el aire Una de las caracteriacutes ticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producida por la bujiacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y continua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O Octano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede por compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-XOo) de heptano la cual se prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nuestro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
71
bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
173AiM = 2768 16 1
Ni bajo condiciones ideales o de exceso de aire las combustiones de lo motoshyres son perfectas y siempre existiraacute 0 2 como subproducto Para efectos de caacutelculos de combustioacuten se tomaraacuten algunos compuestos asiacute
Para gasolina CXHIR (octano) Para el ACPM CIgt H3~ (cetano) Para el alcohol etiacutelico CzH OH
Combustioacuten de gasolina
H I8 + 125deg2 + 47 N P 8 COz + 9 H P + 47 NCx z 2
Calculando las lbs de aire) las de gasolina resulta 12(8) + (l x18) + 125 (16x2) P 8(12 + 32) + 9 (2+1 6)
114 + 400 P 352 + 162
Las cantidades relativas de aire ) combustible que toman parte en la reaccioacuten se les llama relacioacuten aire-combustible o a la inversa relacioacuten combustible-aire
Lbsaire = (4000213) = 15 1 Lbsaire Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Lbscombustiacutebl e = 00662 Lbs~~mbustibl ~ Lbsaire 151 Lbsaire
Los casos comunes de combustioacuten implican insuficiencia o en su lugar exceshyso de aire con respecto a la cantidad teoacuterica necesaria Supoacutengase que se sumishynistra el 25 de exceso de aire o sea el 125 de aire teoacuterico a la reaccioacuten
CeHB+ (12 5) 0 + _ 5(47 ) N = 8CO+ 9H0 + 3 120 + 587 5 N 4 4
El resultado de la combustioacuten son los gases de escape compues tos por el agua en fo rma de vapor anhiacutedrido carboacutenico (COz) SOl Y0 z Analizando la canshytidad de agua en forma de vapor) la cantidad de CUuml2 se tiene
~sdeH20 = 162 = 142 LbsdeH20 Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
70
bull PRAacuteCTICA No 3
LbsdeC02 = ~52 = 308 LbsdeCUuml2 _ Lbsgasolina 114 Lbsgasolina
Cuando un combustible contiene Oxigeno el procedimiento es igual al anteshyrior excepto que dicho oxigeno debe res tarse del que debiera ser suministrado en estas condiciones La combustioacuten completa del alcohol etilico seraacute
CHsOH + 30 + 3(376) N 2CO+ HO + 1l28N
La relacioacuten Aire -Combustible = 414 = 9046
Propiedades de los combustibles
A continuacioacuten se relacionan las principales caracteriacutesticas o propiedades de los combustibles
Octanaje el nuacutemero de octano en una gasolina es la medida de su capacidad a resistir altas temperaruras y presiones sin explotar o deto nar por si misma cuando es taacute mezclada con el aire Una de las carac teriacutesticas deseables de un combustible destinado para MCI es que entre en combustioacuten solo despueacutes que se inicie eacutesta mediante la chispa producid a por la bUJIacutea y que una vez iniciada la combustioacuten sea uniforme de tal manera que la fuerza aplicada sobre el pistoacuten resulte uniforme y co ntinua
La tabla de los valores de octanaje se limita en ambos extremos por dos hidroshycarburos escogidos arbitrariamente asiacute
Heptano O O ctano 100 Octanaje
Para clasificar una gasolina en su nuacutemero de octanaje se procede po r compashyracioacuten con una mezcla de X de octano y (100-X) de hep ta no la cual se
prepara en tal forma que estalle a la misma presioacuten que la gasolina que se va a analizar
Cuando esto sucede la gasolina se clasificaraacute como de x octanaje A mayor proporcioacuten de hidrocarburos octanos menor tendencia al golpeteo Se mide el octanaje en cifras de porcentaje y en nues tro medio los maacutes utilizados son
Terpel No Octano
Corriente 84 Extra 96
71
bull MAQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten de tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y tempera tura)
bull Sobreca rga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustible que se estaacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacuten y tamantildeo de la caacutemara de combustioacuten
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un oc tanaje superior a 100 se le adiciona tetraerileno de plomo actualmente es te producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente contaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacute n de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina es ta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o to talmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una p ropiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta el fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se dificulta el arranque en friacuteo de los motores
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe es tar evaporada como miacutenimo un 10 de la gasolina presente en el cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de va rias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacutefica y la APl
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liquidos puede variar entre 068 iexcl g iexcl 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes como temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415Gravedad API =-- -1315
9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litroS galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar el peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros oc tanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten caracteriacutestica importante de los combustibles Es el calo r liberado durante la combustioacuten en la caacutemara el cual se transforma en trabajo dentro del moto r N ormalmente se conocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder calo riacutefico superior si no se condensa nada del vapor de agua se ob tiene el poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorirnetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al ocranaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compues to por una mezcla de cetano de muy aira calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-meril-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mez cla de 40 de cetano y 60 de alfameril naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene ce tanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten guiacutemica asiacute los ACPM derivados de hid roca rburos aromaacuteticos tienen bajo cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes y los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento del moto r so n diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diese un buen ce tanaje es aguel gue permite una buena ignicioacute n a altas cargas y bajas tem peraruras
Hay ACPM de dos grados de ce tano No 1 y No 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando el encendido y generalshymente contiene menos impurezas El combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y po r eso da mejor lubriacuteshycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacute n de combustible permiten mejorar la dos ificacioacute n del combustible debido a gue el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire esto permite un mejor mezclado del aire con el combustible y generalmente se tiene un mejo r aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUI NAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Factores que afectan el requerimiento de octanaje
bull Calibracioacuten del tiempo de ignicioacuten (chispa demasiado adelantada)
bull Condiciones atmos feacutericas (humedad y temperarura)
bull Sobrecarga y sobrecalentamiento
bull Relacioacuten de compresioacuten del motor demasiado alto para el combustib le que se es taacute usando
bull Depoacutesito de la combustioacuten (carbonilla)
bull Configuracioacute n y tamano de la caacutemara de combustioacute n
Nuacutemero de octanaje superior a 100 para conseguir que una gasolina tenga un octanaje superior a 100 se le adiciona tetraetileno de plomo ac rualmente este producto que ya estaacute descontinuado por ser altamente co ntaminante Un mayor nuacutemero de octano se logra con una nueva generacioacuten de aditivos
Volatilidad en los motores de gasolina esta pasa por el carburador donde se mezcla con el aire y luego se vaporiza parcial o totalmente antes de entrar a los cilindros de motor por tanto la volatilidad es una propiedad muy importante ya que si se evapora demasiado puede hervir en los conductos y es ta gran cantidad de vapor producido origina una oclusioacute n de vapor que dificulta e fluj o y puede impedirlo totalmente por otra parte si se evapora demasiado lentamente se di fic ulta el arranque en friacuteo de los motore s
Se considera como norma general que para producirse la ignicioacuten en un moshytor de gasolina debe esta r eaporada como minimo un 10 de la gasolina presente en e cilindro
Gravedad de un combustible se expresa de varias formas entre ellas las maacutes comunes son La especiacute fica y la API
Gravedad Especiacutefica (g) para combustibles liacutequidos puede variar entre 068
L g L 090
Gravedad API medida muy importante pues estaacute ligada con o tras propiedashydes com o temperarura de ebullicioacuten volatilidad y calor de Combustioacuten Se determina asiacute
1415 Gravedad API =- _ -1315 9
Como la gasolina se vende en unidades de volumen (litros galones) la graveshydad especiacutefica o la gravedad API son importantes para determinar e peso del material comprado En general las gravedades API altas implican nuacutemeros octanos altos de combustibles
bull PRAacuteCTICA No 3
Poder Caloriacutefico se llama calor de combustioacuten ca racteriacutestica importante de los combustibles Es e calor liberado durante la combustioacuten en la caacutemara e cual se transforma en trabajo dentro de motor Normalmente se co nocen dos medidas para e calor de un combustible calor alto y calor bajo Si se condensa todo el vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico superior si no se condensa nada de vapor de agua se obtiene e poder caloriacutefico inferior Este calor se obtiene en el calorunetro de prueba Unidades Bru lb kcalkg
MJ kg
Nuacutemero de Cetano la calidad de la ignicioacuten de ACPM es determinada en forma similar al octanaje de la gasolina El cetano se mide por comparacioacuten de un combustible compuesto por una mezcla de cetano de muy alta calidad de ignicioacuten al cual se le asigna 100 de cetano y alfa-metil-naftaleno de muy baja calidad de ignicioacuten Si en una prueba e ACPM a analizar tiene las mismas caracteriacutesticas de ignicioacute n que una mezcla de 40 de cetano y 60 de alfametil naftaleno se diraacute que dicho ACPM tiene cetanaje de 40 El nuacutemero de cetanaje del ACPM depende fundamentalmente de su composicioacuten quiacutemica asiacute los ACPM derivados de hidrocarburos arom aacuteticos tienen baj o cetanaje los parafiacutenicos altos cetanajes ) los nafteacutenicos un cetanaje intermedio
La relacioacuten entre un buen octanaje en gasolina y un adecuado cetanaje en ACPM con respecto al buen funcionamiento de motor son diferentes mienshytras en gasolina un alto octanaje permite mas altas razones de compresioacuten y por tanto maacutes potencia en Diesel un buen cetanaje es aquel que permite una buena ignicioacuten a altas cargas y bajas temperaruras
Hay ACPM de dos grados de cetano No 1 y N o 2 ambos se usan en motores de los tractores El combustible N o 1 se recomienda para climas friacuteos porque a bajas temperaruras permanece fluido facilitando e encendido y generalshymente contiene menos impurezas E l combustible N o 2 es maacutes denso aproshypiado para trabajos pesados tiene mayor viscosidad y por eso da mejor lubrishycacioacuten a los inyectores
Sistemas de suministro e inyeccioacuten de combustible
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible permiten mejorar la dosificacioacute n de combustible debido a que el combustible es inyectado a una presioacuten mayor en la corriente de aire es to permite un mejor mezclado del aire con e combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del combusshytible y un nivel menor de emisiones Estos siempre han estado incorporados a los motores diesel y es maacutes reciente su presencia en los motores a gasolina
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los inyectores utili zados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacutenicamente lo cual permi te tener un control muy preciso del ciempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes complicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacuten con la que ~e inyecta e combuscible lograda por la bomba de alimentacioacuten y e regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad de aire es menor que la de combuscible por lo cual el combusnble es mezclado mejor con e aire
bull Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y airo
bull Permiten un co ntrol es tricto de las emisiones contaminantes
bull Permiten un a dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb puli en motores de gasolin a y mucho mayores en motores diese (mayores de 3000 lb pulg-)
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diesel desarrollaron la inyeccioacuten directa o sea el inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que e ACPM tenga que en shytrar calentarse con el aire vapo riz arse recombin arse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repencino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacuten directa iquestpor queacute se ha puesto en marcha despueacutes de la indirec ta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro el ACPM tenia que hacer muchas cosas ante s que arder por lo que e liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacutemo solucionar todos estos problemas Se invento la inyeccioacuten indishyrec ta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen va rias soluciones (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la solucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fabrica r ) ocupa mas volumen suele ser cilindrica comunicada con la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado por casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifishycios nene una fo rma de bolsita y entrada tangencial co n idea de generar un a turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta fo rma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyec tar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de fo rma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre el pistoacuten es aquiacute do nde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas condiciones de vaporizacioacuten y temperatura mas adec uadas es to hace que la combustioacuten sea mas raacutepida a la vez que m as suave al producirse en dos fase s
Asiacute se solucionaro n los problemas de ruido parte de las vibraciones y so shybre todo se subioacute el reacutegimen de giro al acelerar el efecto de la combustioacuten se llego a regiacutemenes de 5000 rpm Entonces vale preguntar iquestcoacutemo se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un mayo r co n sum o iquestY el ruid o y la vi bracioacute n y e l liacutemite d e giro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm l para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contacto con el aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kg cm2 A maacutes presioacuten maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara de combuscioacuten (por disentildeo de colecshytores y del propio pistoacuten) por un a do ble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta del orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara y pos teriormente se inyecta el rotaL Este es el secre to de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones) por tanto el consumo es intriacutenseco
Los in yectores de la inyeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy ftnos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm2
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado hasta ahora
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bull M AacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los inyectores utilizados en los motores de gasolina generalmente son conshytrolados electroacute nicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyeccioacuten y de la cantidad de combustible inyec tada
Los sistemas de inyeccioacuten de combustible presentan las siguientes caracteriacutesticas
bull Son sistemas maacutes co mplicados y uenen maacutes componentes
bull El principio de funcionamiento es por la presioacute n con la que se inyec ta
e combustible lograda por la bomba de alimentacioacuten y el regulador de presioacuten del sistema
bull La velocidad del aire es menor que la de combustible por lo cual el combustible es mezclado mejor con el aire
bull Generalmente proporcio nan mezclas aire-combustible pobre
bull Son de precio medio y alto
bull Permiten un control estricto de las emisio nes contaminantes
bull Permiten una dosificacioacuten homogeacutenea a todos los cilindros
bull La presioacuten del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb pulg2 en motores de gasolina y mucho mayores en mo tores diese (mayores de 3000 lb pulg-j
Sistema de inyeccioacuten diesel
Los diese desarrollaron la inyeccioacute n directa o sea e inyector inyectaba direcshytamente a la caacutemara de combustioacuten esto genera que el ACPM tenga que enshytrar calentarse con el aire vaporizarse recom binarse y luego arder por autoencendido el fenoacutemeno generalizado a diferencia del motor de ciclo O tto que genera una explosioacuten (un frente de llama que avanza) Esta combustioacuten generalizada produce un es fuerzo grande y repentino en e pistoacuten semejante al picado en la gasolina por lo que estos deben ser maacutes robustos
Si se desarrolloacute la inyeccioacute n directa iquestpor queacute se ha pues to en marcha despueacutes de la indirecta Los motores de ACPM no eran aptos para montarse en vehiacuteshyculos por el ruido vibraciones y lo maacutes primordial su bajo reacutegimen de giro e bull-CPM tenia que hacer muchas cosas antes que arder por lo que el liacutemite de giro era relativamente muy bajo alrededor de 200 rpm
iquestCoacute m o solucionar todos es tos p roblem as Se invento la inyeccioacuten indishyrecta Esta no inyecta el ACPM en la misma caacutemara sino que se hace en una caacutemara anexa Aquiacute existen varias solucio nes (caacutemara de turbulencia y precamara) La precamara es la so lucioacuten adoptada por va rios fabricantes es
bull PRAacuteCTICA No 3
mas cara de fa bricar y ocupa mas volumen suele ser ciliacutendrica comunicada co n la principal por orificios La precamara un invento de Ricardo Comet de ahiacute que se le suela conocer con este nombre ha sido el mas utilizado po r casi todos los fabricantes consiste en una caacutemara anexa labrada en la misma culata (de ahiacute que sea mas barato)comunicada con la principal por dos orifi shycios tiene una forma de bolsita y entrada tangencial con idea de generar una turbulencia en los gases que en ella se generan de es ta forma el aire que entra en la fase de compresioacuten produce un torbellino que a la hora de inyectar el gasoil lo vaporiza y quema parcialmente de forma muy raacutepida arrastrando a la mezcla resultante a traveacutes de los orificios a la caacutemara de combustioacuten ya sobre e pistoacuten es aquiacute donde se produce la combustioacuten de todo el gasoil pero con unas co ndiciones de vaporizacioacuten y tempera tura mas adecuadas es to hace que la co mbustioacuten sea mas raacutepida a la vez que mas suave al producirse en dos fa ses
Asiacute se solucionaron los problemas de ruido parte de las vibraciones y soshybre todo se subioacute e reacutegimen de giro al acelera r el efecto de la combustioacuten se llego a regirnenes de 5000 rpm Ento nces vale preguntar iquestcoacutem o se han hecho los motores de inyeccioacuten directa actuales que suenan menos y gastan menos que los de indirecta La diferencia de consumo es faacutecil siempre ha existido ya que la caacutemara de turbulencia genera una mayor superficie en la caacutemara de combustioacuten que provoca mayores perdidas teacutermicas lo que se traduce en un ma yo r c o n sum o iquestY el ruido y la vi brac ioacute n y el liacutemite d e g iro
La explicacioacuten es faacutecil la presioacuten de inyeccioacuten en los diesel en general es taacute en el entorno de 170 kg cm 2 para conseguir pulverizar el ACPM en el instante de la inyeccioacuten sin necesidad de esperar al contac to con e aire se usan inyectores de orificios pero a una elevada presioacuten del orden de 1400 kgcm 2 A maacutes presioacute n maacutes raacutepido y mejor se pulveriza iquesty que hay de esas dos fases que generaban mayor rapidez en la combustioacuten y maacutes suavidad ) Estas se generan por efecto de turbulencias en la caacutemara oe combustioacuten (por disentildeo de colecshytores ) del pro pio pistoacuten) por una doble inyeccioacuten en la primera parte se inyecta de orden de una deacutecima parte del combustible calentando la caacutemara ) pos teriormen te se inyecta el total Es te es el secreto de tanto avance del diesel de reducir el ruido subir los giros bajar vibraciones y por tanto el consumo es Ultriacutenseco
Los inyectores de la in yeccioacuten directa son de orificios (normalmente cinco) dispuesto radialmente muy fUlos para una mejor pulverizacioacuten los que tienen Common Rail usan inyectores eleacutectricos accionados por solenoide que deshyben soportar los 1400 kg cm1
esto era impensable hace pocos antildeos de ahiacute que no se ha desarrollado has ta ahora
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la presioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica esta llega hasta 1800 kg cm2
no se sube mas porque ~e comprometeriacutea la fiabilidad de los tubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten (al menos a largo plazo) Un dato curioso Biv(I exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los tubos hasta los inyectores La otra opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kg cm aquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los tubos ya que la presioacuten se genera en cada inyector accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm 2 Otra de las preguntas va por la gestioacuten electroacute shynica sa lvo en los Cornmon Raiacutel donde si se gestiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector com o de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Este suele ir juntO a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en liacutenea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales En una bomba de gestioacuten electroacutenica es ta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suministro a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenc ione~ todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar cons iguiendo mayoshyres potencias en determinado~ regiacutemenes La gestioacuten electroacutenica no es patri shymonio de lo~ de inyeccioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de ges tioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las rotativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la pres ioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Elec troacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyecto r (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axial de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de presioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol motor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 De 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimen tados con sistemas de inyeccioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para turis shymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diesel (EDC) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiacuteA PRAacuteCTICA
Los que siguen teniendo bomba radial la pres ioacuten puede ser superior ya que la bomba es mecaacutenica es ta llega hasta 1800 kgcm1 no se sube mas porque se comprometeriacutea la fiabilidad de los rubos que deben llevarla hasta la caacutemara de combustioacuten ( al menos a largo plazo) Un dato curioso BitfV exige cada vez que se intervenga en la bomba cambiar los rubos hasta los inyectores La otra
1opcioacuten es el inyector bomba donde la presioacuten llega a mas de 2000 kgcmaquiacute no existe el limite de resistencia a la fatiga de los rubos ya que la presioacuten se genera en cada inyecto r accionado por el aacuterbol de levas la gestioacuten electroacutenishyca solo controla una solenoide a la entrada de cada inyector a una presioacuten de suministro inferior a 6 kg cm2 O tra de las preguntas va por la ges tioacute n electroacuteshynica salvo en los Common Rail donde si se ges tiona cilindro a cilindro la alimentacioacuten en las bombas radiales la bomba genera una presioacuten solo conshytrolada por un muelle (o dos) dentro de cada inyector como de cualquier bomba de gasoil la diferencia radica en el regulador
iquestQueacute es el regulador de una bomba de ACPM Eso da para casi otro tema pero a groso modo en un mo tor no se actuacutea directamente sobre la bomba sino que se hace sobre el regulador el cual se encarga de pedir a la bomba mayor o menor cantidad de combustible es decir se le pide un nuacutemeshyro de vueltas y es el regulador el que se encarga de hacer la gestioacuten con la bomba Es te suele ir junto a la misma bomba y salvo en las de disposicioacuten en linea donde se separa fiacutesicamente y estaacute adosado a ella en las radiales E n una bomba de gestioacuten electroacutenica esta se encarga de pedir la cantidad de ACPM que la bomba debe inyectar cortar el suminiStrO a altas rpm o cortar el sumishynistro en retenciones todo ello ges tionado por un programa informaacutetico y de ahiacute los famosos chips que aumentan el caudal a aportar consiguiendo mayo shyres po tencias en determinados reguacutenenes La ges tioacuten electroacutenica no es patri shymonio de los de inyecc ioacuten directa aunque se ha extendido con ellos
Las bombas de inyeccioacuten han ido evolucionando de las lineales a las rotativas de las de gestioacuten mecaacutenica a las de gestioacuten electroacutenica de bajas presiones a altas presiones La presurizacioacuten se consigue mediante un sistema exceacutentrico que se convierte a lineal (en las ro tativas) y empuja un eacutembolo que generaraacute la presioacuten en la caacutemara En los sistemas UIS la presioacuten se obtiene de una leva del aacuterbol de levas motor que empuja un tope del propio inyector Las presio shynes obtenidas son superiores a 2000 bares incluso
Sistema de gobierno de la bomba Mecaacutenicas Electroacutenicas (ECU)
Disposicioacuten o tipo Lineales
bull PRAacuteCTICA No 3
Rotativas Bomba del inyector (UIS)
Fabricantes Denso Bosch Lucas Zexel Delphi
Presiones obtenidas lt de 1000 bares de presioacuten (baja) Sobre los 1350 bares de presioacuten (media) gt de 1500 bares de presioacuten (alta)
Mecanismo de presurizacioacuten El eacutembolo axia l de la bomba El eacutembolo radial de la bomba Bomba de pres ioacuten al conducto o raiacutel comuacuten Levas del aacuterbol mo tor
Nuacutemero de cilindros del motor De 3 D e 4 De 5 De 6 8 12 o maacutes cilindros
Tipos de sistemas de inyeccioacuten Para vehiacuteculos de gran tamantildeo como locoshymotoras barcos y vehiacuteculos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecc ioacuten regulados mecaacutenicamente Mientras que para rurisshymos y tambieacuten vehiacuteculos industriales los sistemas de inyeccioacuten se regulan por una regulacioacuten electroacutenica diese (ED C) ver tabla 4
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bull MAacuteQUINAS AUTOPROPULSADAS GUiA PRAacuteCTICA
Tabla 4 Propiedades y datos caracteriacutesticos de los sistemas
de inyeccioacuten Diesel
Sistemas Inveccioacuten Datos relativos al motor de Caudal Presioacuten M DI VE rpm Potencia
inyeccioacuten inyeccioacuten maacutex maacutex ejecucioacuten por carrera (bar) E IDI NE Cilindros x cilindro
( Em (kW) MV
Bombas de in eccloacuten en tiacuten a M 60 550 m e IDI 4 6 5000 20 A 120 7Se m DI 101 2 1 2800 27 MW 150 1100 m DI 4 8 2600 36 P 3000 250 950 m p DI 4 12 2600 4S P 7100 250 1200 m e DI 4 12 2500 5 P 80QO 250 1300 m e DI 6 12 2500 55 P 8500 250 1300 m e DI 4 12 2500 55 H 1 240 1300 e DI - 6 ~ 2400 55 H 1000 250 1350 e DI 5 8 2200 70
Bombas de Inyeccioacuten rotativas VE 120 1200 350 m IDIIDI lmiddot 4 6 4500 25 VE EDC 70 1200 350 e em DI IDI 3 6 4200 25 VE MV 70 1400 350 e MV DIIJOI 3 6 4500 125 Bombas de iQLecooacuten rotati vas de eacutembolos aX iales VRMV 135 1700 e MV DI 4 6 4500 125 Bo mbas de i1LecCl6n de un ciliacute nd ro PF( Rlmiddotmiddotmiddot ISO 800 m em DIIDI cualquiera 300 75
18000 1500 20 00 1000 UIS 30 2 160 1600 e MV DI VE 83a 3000 45 UISll u 300 1600 - e MV DI VE 83a 300 0 75 UIS 32 2 400 1800 e MV DI VE 83a 3000 80 Uiexcl 5-- P 1 II 62 2050 e MV DI VE 83a 5000 25 UPS 12 4 150 1600 e MV DI VE 83a 2600 35 UPS 20 41 400 1800 e MV DI VE 83a 2600 80 UPS PF R 3000 1400 e MV DI VE 6 20 1500 500 Sistema de InyeCCioacute n de acu m ulador Com mon Ra iacutel CR S 100 1350 e MV DI VE 5a NE 3 8 5000 5b 30 CR 6 40 0 1400 e MV DI VEr 6a NE 6 16 2800 200
N omenclatura M tvfv A P Z (M CW son bombas de inyeccioacuten en liacutenea de tamantildeo consshytructivo ascendente PF bombas de inyeccioacuten individuales VE bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolo axial VR bombas de inyeccioacuten rotativas de eacutembolos radiales UPS unidad de bomba-tuberia-inyector UIS unidad de bomba-inyector CR Commo n Rail Tipo de regulacioacute n m mecaacutenicamente
e electroacutenicamente em Electromecaacutenicamente MV electrovaacutelvula DI inyeccioacuten directa ID I inyeccioacuten indirecta VE inyeccioacuten previa NE inyeccioacuten posterior
UIS unidad de bomba-inyector para vehiacuteculos industriales
bull PRAacuteCTICA No 3
Bombas de inyeccioacuten
Bombas de inyeccioacuten en linea Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de eacutembolo de bomba (figura 17) El eacutembolo de bomba se mueve en la direccioacuten de suministro por e aacuterbol de levas accionado por e mo tor y retrocede empu shyjado por e muelle del eacutembolo
Figura 17 Bombas de inyeccioacuten en liacutenea
Los elementos de bomba estaacuten dispuestos en liacutenea La carrera de eacutembolo es invariable Para hacer posible una variacioacuten de caudal de suministro existen en el eacutembolo aristas de mando inclinadas de forma tal que al girar el eacutembolo mediante una varilla de regulacioacuten resulte la carrera uacutetil deseada Entre la caacutemara de alta presioacuten de bomba y el comienzo de la tuberia de impulsioacuten existen vaacutelvulas de presioacuten adicionales seguacuten las condiciones de inyeccioacuten Estas vaacutelvu las determinan un final de inyeccioacuten exacto evitan inyecciones ulteriores en e inyector y procuran un campo caracteristico uniforme de bomba
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea estaacutendar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracioacute n que se cierra por la arista superior del eacutembolo Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el eacutembolo que deja libre la abertura de aspiracioacuten determina el caudal de inyeccioacuten La posicioacuten de la varilla de regulacioacuten es controlada con un regulador mecaacutenico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eleacutectrico
Bomba de inyeccioacuten en liacutenea con vaacute lvula de corredera Esta bomba se distinmiddot gue de una bomba de inyeccioacuten en linea convencional por una corredera que se desliza sobre e eacutembolo de la bomba mediante un eje ac tuador convencioshynal con lo cual puede modificarse la carrera previa y con ello tambieacuten el
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