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  • 8/10/2019 Sistema de Induccion de Aire PDF

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    2014

    Henry Israel

    Satama Ramrez

    Universidad Politcnica

    Salesiana

    20-10-2014

    SISTEMA DE INDUCCION DE AIRE

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    INTRODUCCION

    La presente investigacin se refiere al tema relacionado como el sistema de induccin de

    aire, que se lo puede definir como uno de los sistemas indispensables que constituye la anatoma

    del vehculo y que sirve para purificar el aire que ingresara al motor del mismo.

    La caracterstica principal de este sistema es que por medio de elementos que atravesara el

    aire este llegara sin impurezas al interior del motor permitiendo as que se realice una buena

    mezcla aire + combustible y como consecuencia se d la combustin.

    Para analizar el funcionamiento del mismo es necesario tambin conocer las causas que

    podran ocasionar daos. Uno de ellos sera el mal estado de los componentes que lo

    constituyen.

    Se entiende por daos aquellas averas o deterioros que por falta de un buen

    mantenimiento o una deteccin temprana ocasionara que el motor no otorgue un buen

    desempeo de trabajo quitndole as potencia y dando como resultado que nuestro vehculo se

    torne lento y torpe.

    La manera de hacer que el automotor sea rpido sin el consumo demasiado de combustible

    y que contribuya con el medio ambiente es de buscar las posibles soluciones aquellos problemas

    que podran tener especficamente este sistema.

    La investigacin de este tema se realiz por el inters de conocer el funcionamiento,

    estructura y responder aquellas preguntas que se podran desarrollar en el momento de dar un

    diagnstico de aquellos problemas que aquejaran al funcionamiento del mismo y presentar una

    serie de opciones que permitan solucionar la problemtica.

    La investigacin bibliogrfica, la observacin de videos y el uso del internet constituyo la

    clave para el desarrollo del presente trabajo investigativo, el mismo que a continuacin se

    presentara.

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    OBJETIVOS GENERALES

    Conocer sobre la importancia del SISTEMA DE ADMISION DE AIRE en el automotor.

    OBJETIVOS ESPECIFICOS

    Definir en que consiste el SISTEMA DE ADMISION DE AIRE.

    Realizar una breve descripcin del sistema.

    Resumir sobre la constitucin del mismo y la manera como trabaja cada elemento que

    lo constituye.

    Describir las caractersticas ms importantes que posee.

    Mencionar los diferentes tipos de SISTEMAS DE ADMISION DE AIRE que se han

    desarrollado en la industria automotriz.

    Determinar las posibles causas que conllevaran a la avera del mismo.

    Analizar de qu manera los daos que se produzcan en nuestro sistema de admisin de

    aire ocasionara en nuestro vehculo.

    Determinar las posibles soluciones a los daos.

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    1. SISTEMA DE DISTRIBUCION DE AIRE

    El sistema de distribucin del aire est diseado para permitir la entrada del aire necesario para

    una combustin completa, mientras bloquea las partculas de polvo. El propsito del filtro

    consiste en proteger el motor, para eso tiene que bloquear todo el polvo posible. [1]

    En esencia, el motor es como una bomba de aire. La mayor cantidad de aire entrando al motoraumenta la eficiencia en el proceso de combustin y aumenta su potencia y torsin. El filtro de

    aire debe filtrar las partculas slidas pero a su vez debe permitir un flujo de aire ideal hacia el

    interior del motor. [1]

    2. CONSTITUCION DEL SISTEMA

    Fig. 1 Constitucin Del Sistema De Admisin De Aire

    Depurador De Aire.

    Filtro O Elemento Filtrante Del Aire. Mltiple De Admisin De Aire.

    Mltiple De Escape De Aire

    Empaquetadura Del Mltiple De Admisin De Aire.

    Resonador

    Silenciador Principal

    Tubos De Escape Delantero, Central Y Trasero.

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    3. FUNCION, DESCRIPCION Y CLASIFICACION DE LOS ELEMENTOS QUE CONFORMAN

    EL SISTEMA DE ADMISION Y DISTRIBUCION DE AIRE

    3.1.Depurador De Aire

    Funcin.- Alojar al filtro del aire y recibir el aire del ambiente para un posterior filtrado opurificado. [2]

    Descripcin.- El aire del ambiente contiene polvo si este polvo ingresa a los cilindros con el aire

    de admisin, este desgastar a los mismos y adems contaminara el aceite lubricante. Como

    resultado se acortar la vida til del motor. [2]

    Por lo tanto, el polvo debe removerse del aire de admisin antes de que este ingrese a los

    cilindros. [2]

    Los depuradores de aire deben ser comprobados y limpiados regularmente debido a que el

    elemento llegar gradualmente a obstruirse con el polvo y no proporcionar suficiente aire al

    motor, causando una cada en su potencia. [2]

    Fig. 2 Depurador De Aire

    3.1.1. Clasificacin

    Fig. 3 Clasificacin De Los Depuradores [2]

    a. Depurado de aire tipo de bao de aceite

    Un depurador de este tipo contiene aceite en la parte inferior de la caja del depurador.

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    El elemento est fabricado de lana metlica impregnada de aceite.

    El aire de admisin pasa a travs del elemento del filtro, en donde es limpiado por la

    lana de metal aceitada antes de ingresar al motor.

    Fig. 4 Depurado de aire tipo de bao de aceite [2][3]

    b.

    Depurador de Aire Tipo Cicln

    Un depurador de aire tipo cicln utiliza un elemento de papel y tiene aletas que crean

    turbulencia de aire.

    Las partculas grandes de polvo, arena, etc. son atrapadas dentro de la caja del

    depurador mediante la fuerza centrfuga de la turbulencia del aire.

    Las partculas pequeas son atrapadas por el elemento de papel.

    Este diseo reduce la obstruccin del elemento del filtro y no necesita mantenimiento

    frecuente como en algunos otros tipos.

    c. Depurador de Aire Tipo Elemento de Papel

    Este tipo de depurador contiene un elemento que est fabricado de papel o tela.

    El elemento est dentro de la caja del depurador de aire.

    Algunos depuradores de aire tipo de papel usan elementos que pueden lavarse con

    agua.

    Casi todos los depuradores de aire usan elementos tipo de papel.

    Los depuradores de aire que usan tales tipos de elementos pueden fabricarse ms

    compactos y de peso ligero.

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    El tipo ms comn de depurador de aire es el depurador de aire tipo de papel.

    d. Pre-depurador de Aire

    Es una clase de depurador de aire tipo cicln. Es altamente eficiente

    El polvo es recolectado en una trampa de polvo removible.

    A fin de prevenir insuficiente ventilacin y vaporizacin de la mezcla aire- combustible

    que ocurre cuando la temperatura esta baja, este sistema utiliza el calor de los gases de

    escape para calentar el aire de admisin.

    e.

    Fallas comunes y mantenimiento

    Bsicamente el mantenimiento se lo hace al elemento filtrante y consiste en cambiarlo por uno

    nuevo cuando su tiempo de vida til ha finalizado. Pero es importante resaltar los siguientes

    aspectos:

    Mantener despejadas las entradas de aire del depurador.

    Revisar que los pernos de fijacin del depurador contra el mltiple de admisin

    estn firmemente ajustadas.

    Inspeccionar que el filtro de aire se encuentre correctamente ubicado en su

    interior.

    4. FILTRO O ELEMENTO FILTRANTE DEL AIRE

    Funcin.-Los filtros de aire cumplen la funcin de limpiar el aire antes de que entre al motor, si

    se logra aumentar la entrada de aire ms fresco al motor se lograr un ligero incremento de

    potencia, siempre que la proporcin de la mezcla aire/nafta sea correcta.

    Descripcin.-Para realizar esta mejora en la admisin del vehculo se recurre a filtros de aire de

    mayor flujo, kits de admisin directa, tomas de aire fro, etc. Hay que aclarar que NO en todos

    los vehculos la instalacin de un filtro mejorado o kit de admisin dar como resultado un

    aumento de potencia [3]

    Existen modelos donde el sistema de admisin original diseado para el motor por los ingenieros

    de la marca aporta la cantidad de aire necesaria, y est ubicado de manera de proveer las

    condiciones de temperatura ms favorables para que la combustin sea ptima en todo

    momento. El simple mantenimiento del sistema original garantiza un aporte de aire ms que

    suficiente. [3]

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    4.1.Fallas Comunes Y Mantenimiento

    Una vez terminado el tiempo de vida til del filtro, ste debe ser reemplazado por uno

    nuevo, es recomendable no limpiarlo si ste no est diseado para aquello. Se debe comprar

    siempre el filtro de are especificado por el fabricante para cada modelo de auto, ya que sise instala productos sin especificaciones se podra mermar la potencia del motor y obtener

    un funcionamiento inadecuado del mismo. [2]

    5. MLTIPLE DE ADMISIN DE AIRE

    Funcin.- Conduce la mezcla aire-combustible o aire simplemente hacia cada uno de los

    cilindros

    Descripcin.- Este mltiple posee un conducto para conducir la mezcla de aire-combustible

    hecha por el carburador para cada uno de los cilindros. Es necesario que el mltiple de admisin

    este en perfecto estado para que la mezcla aire-combustible sea distribuida uniformemente y

    fcilmente. [3]

    Fig. 8 Mltiple de admisin

    5.1.CLASIFICACION DEL MULTIPLE DE ADMISION

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    6. EMPAQUETADURA DEL MLTIPLE DE ADMISIN DE AIRE

    Funcin.- No dejar escapar el aire que va desde el mltiple de admisin hasta los cilindros.

    Descripcin.-Las fugas en el mltiple de admisin generalmente causan problemas en el motor.

    Como por ejemplo, "prdidas de vaco", que tambin ocasionan la entrada de exceso de aire almotor. Esto puede llevar problemas en la conduccin, como un motor inestable o la aceleracin

    galopante. [1]

    Materiales.-Las juntas de mltiple estn fabricadas con un recubrimiento metlico de acero

    (para el lado del mltiple); recubrimiento fibra de cermica (para el lado de la cabeza de

    cilindros). Esto le permite la expansin y contraccin sin deformarse bruscamente.

    Adems soportan altas temperaturas y numerosos ciclos de calentamiento y enfriamiento. Lo

    que brinda un sellado efectivo y duradero.

    Fallas comunes.-Como resultado de fugas en el mltiple de admisin incluyen:

    Sobre-calentamiento del motor.

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    Reduccin en la vida de las vlvulas.

    Aumento en la emisin de xido de nitroso (NOX).

    7. MLTIPLE DE ESCAPE

    El mltiple de escape posee un conducto para que todos los gases de escape salgan de loscilindros para ser conducidos a la tubera de escape. Es necesario que este mltiple sea

    conformado para que el flujo de gases de escape de cada uno de los cilindros salga fcilmente.

    [1]

    8. TUBERA DE ESCAPE Y SILENCIADOR

    Desde que los gases salen de cada uno de los cilindros tienen una alta temperatura y estn a

    alta presin. Si ellos son extrados al aire exterior libremente, el vehculo hara ruido de sonido

    explosivo. A fin de prevenir esta condicin, un silenciador es instalado en el sistema de escape.

    [1]

    Fig. 10 Tubera De Escape Y Silenciador

    9. SISTEMA DE ADMISIN DE AIRE: SOBREALIMENTADOS

    La potencia de un motor de combustin interna esta fundamentalmente ligada a su cilindrada,

    que en ltima instancia es el volumen de aire con que es capaz de llenar sus cilindros en el ciclo

    de la aspiracin. Para esta cantidad de aire el sistema de combustible, sea de carburador o de

    inyeccin deber introducir una cantidad precisa de gasolina, normalmente en proporcin de

    14 partes de aire por una de combustible. Quiere decir esto que no obtenemos ningn resultado

    positivo sobre la potencia si aumentamos la proporcin de gasolina, pues la combustin est

    regida por leyes fsicas y qumicas de absoluta precisin. [3]

    La nica forma de mejorar la potencia es aumentar la cantidad de molculas de aire que ingresan

    al motor y as poder aadir la correspondiente cantidad de combustible. Para ello se usan

    compresores, aparatos que toman aire a presin atmosfrica del exterior y lo introducen al

    motor a mayor presin. Existen dos clases: los turbo alimentadores y los sper cargadores. [3]

    9.1.Sper Cargadores Y Turbocompresores

    9.1.1. Sper Cargadores

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    9.1.2. Intercooler:

    Para evitar el problema del aire calentado al

    pasar por las aletas del compresor del turbo, se

    han tenido que incorporar sistemas de

    refrigeracin del aire a partir de

    intercambiadores de calor (intercooler). El

    intercooler es un radiador que es enfriado por

    el aire que incide sobre el vehculo en sumarcha normal. Por lo tanto se trata de un

    intercambiador de calor aire/aire a diferencia

    del sistema de refrigeracin del motor que se

    tratara de un intercambiador agua/aire. [3]

    Fallas comunes y Mantenimiento.- Para que

    nos dure un motor sobrealimentado es

    necesario tener el sistema de escape limpio y

    en buenas condiciones, cosa que por lo general

    pasa desapercibida para mucha gente. Casinadie piensa en el sistema de escape de su

    auto.

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    9.1.3. Turbocompresores

    Funcin.-Hace circular el aire a mayor velocidad de la que proporciona la presin atmosfrica,con lo que crea un sobre presin en el mltiple de admisin.

    Descripcin.- En el terreno de la sobrealimentacin de motores los mejores resultados

    obtenidos hasta ahora se han conseguido con la ayuda de los turbocompresores que si bien

    presentan algunos inconvenientes, tienen la gran ventaja de que no consumen energa efectiva

    del motor adems de estar facultados para poder girar a un gran nmero de vueltas. Estas dos

    ventajas, junto a la facilidad con que pueden ser aplicados a los motores por su pequeo tamao

    (con respecto a los compresores volumtricos) hacen que haya evolucionado su estudio y se

    hayan conseguido grandes rendimientos en motores de combustin interna de todo tipo. [3]

    Funcionamiento

    Un turbo cargador est compuesto por una carcasa de turbina y un compresor conectados por

    un eje que descansa sobre un sistema de cojinetes, la energa de descarga de gas de escape es

    lo que lo propulsa la carcasa de la turba es la que canaliza el gas de escape hacia el turbo

    cargador, la energa de este gas de escape hace rotar la turbina una vez que el gas ha pasado a

    travs de la rueda sale de la carcasa de la turbina a travs de la salida de escape, las

    temperaturas del gas de escape alcanzan los 760C lo que requiere materiales de alta resistencia

    en la rueda de la turbina y en la carcasa. [4]

    La velocidad y la carga del motor determinan la velocidad de giro de la rueda de la turbina,

    cuanto ms gas pase por la carcasa de la turbina ms rpido girara la rueda de la turbina, a

    velocidad mxima la rueda de la turbina puede girar a ms de 150000 RPM. [4]

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    La rueda del compresor est conectada a la turbina por medio de un eje de cero forjado, a

    medida que la rueda de la turbina gira el eje propulsa a la rueda del compresor y por lo tanto la

    rueda inyecta aire a la carcasa del compresor y este se comprime a medida que las paletas rotan

    a velocidad alta la carcasa est diseada para convertir el flujo de aire de baja presin y alta

    velocidad en un flujo de aire de velocidad baja y de presin alta en el orifico de salida mediante

    un proceso llamado difusin, el aire entra en el compresor a temperatura ambiente no obstantesale de la carcasa del compresor a una temperatura de 200C aproximado a medida que la

    temperatura de aire aumenta su densidad disminuye y permite forzar la entrada de ms aire al

    motor si el aire se enfri tras la etapa del compresor esto se conoce como cambio de

    temperatura intercooling o post enfriamiento after cooling y se logra al enfriar el aire con el uso

    del agua o del aire [4]

    Fig 12. Turbocompresor estructura interna

    Fallas comunes y mantenimiento.- El mantenimiento de un motor turbo cargado es diferente

    al de un motor normal esto es debido a que las turbina que gira con los gases del motor y que a

    su vez hace girar a la turbina que jala aire hacia el motor estn unidas por un perno y un buje

    que es lubricado por el mismo aceite del motor, si el aceite pierde su capacidad de lubricacin

    puede daar el buje y echar a perder el turbo, los motores turbos requieren que el aceite para

    empezar sea sinttico, de un grado del 5w al 30, o 5w 50 y que sea cambiado cada 5 mil

    kilmetros" para no tener ningn problema con l. Otro tip para que nos dure un motor turbo

    es que es necesario tener el sistema de escape limpio y en buenas condiciones, cosa que por lo

    general pasa desapercibida para mucha gente. Casi nadie piensa en el sistema de escape de su

    auto. Por ltima recomendacin para la durabilidad de nuestros turbos es que despus de unarrancn o salida a carretera donde hayamos corrido nuestro auto esperemos como un mnimo

    de 1 min. a 5 min. Para apagar el motor, esto es porque la turbina gira a ms de 100,000 Rev.

    por minuto y si apagamos el motor la turbina sigue girando y esta es lubricada por aceite, al

    apagar el motor la bomba de aceite ya no surte de aceite a la lnea que va al turbo y esto puede

    originar que se desgaste prematuramente el buje y en casos extremos se amarre el buje y

    daando irreversiblemente el turbo. [4]

    10.CONCLUSIONES

    Durante el desarrollo del trabajo investigativo me ayudo a poder conocer el papel que

    juega el sistema de admision de aire en el funcionaminto de nuestro vehiculo, ya que

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    sin la existencia del mismo no se poria realizar la combustion y con ello el movimiento

    del automotor.

    Me permitio analizar que funcion cumple cada uno de los elementos que conforman la

    anatomia de dicho sistema y que tan importante es que ellas se encuentren en buen

    estado.

    Se han visualizado los diferentes tipos de compresores que formar parte delturboalimentador destacando de ello sus ventajas, desventajas y principales

    caractersticas.

    Referencias

    [1] Desconocido, culturatuning.blogspot, 23 09 2013. [En lnea]. Available:

    http://culturatuning.blogspot.com/2013/09/accesorios-tuning-filtro-de-alto-flujo.html.

    [ltimo acceso: 20 10 2014].

    [2] DESCONOCIDO, forotcu.com, 21 03 2013. [En lnea]. Available:

    http://www.forotcu.com.ar/forum/index.php?topic=14207.0. [ltimo acceso: 20 10

    2014].

    [3] Desconocidco, autotest.co, 03 02 2012. [En lnea]. Available:

    http://www.autotest.co/tag/supercargador/. [ltimo acceso: 20 10 2014].