viernes, 18 de mayo de 2012

UNIDAD 1

Introducción

Mecánica Automotriz

Los beneficios obtenidos a través de este programa de capacitación en  Mecánica son de lo mas amplío para quienes desean aprender y estudiar.
La nueva tecnología del automóvil, computadoras, sensores, inyectores de combustible, encendido electrónico, etc., ha hecho que cada vez menos propietarios de autos se animen a “meterle mano”. Se requiere de personal especializado que conozca y sepa usar las herramientas especiales para hacer el diagnostico y el trabajo correcto.
Cada día hay mas automóviles, camionetas y camiones recorriendo las calles de nuestras ciudades. Pero también, cada día hay mas personas que necesitan de diagnósticos, reparaciones, servicios,…………Es decir, necesitan de mas MECANICOS.

Al matricularse en nuestro programa de estudio, el estudiante recibe todo el conocimiento teórico-práctico para convertirse en un Mecánico Profesional. La información contenida en nuestro programa es presentada por instructores profesionales y certificados para impartir clases de Mecánica Automotriz.
Las lecciones y la asesoría de un profesor personal quien responderá a sus dudas.


Sabías que el automóvil tiene alrededor de 7000 piezas diferentes;
Algunas son para hacerlo más cómodo, darle mejor aspecto y ofrecer seguridad, pero la mayoría son para hacerlo funcionar.
En esta sección descubriremos que sucede mas allá de accionar la llave de encendido.
La presente sección mostrará de una manera sencilla e ilustrativa cómo es que un automóvil funciona, considerando en esta muestra la presentación de las principales partes de un automóvil y la manera en que funciona cada una de ellas.
Chasis.
El chasis es una estructura indispensable sobre la cual el automóvil se construye, ( existen automoviles que han utilizado otras estructuras que lo sustituyen, pero son modelos especiales), el chasis es una estructura metálica que está diseñada para soportar todas las demás partes que constituyen un automóvil, como son el motor, la transmision, la suspension, el diferencial, las ruedas y finalmente la carrocería.
El chasis puede ser de muchos tamaños y planeado con distintos requerimientos de resistencia. Los camiones por ejemplo utilizan chasises muy fuertes y reforzados, ya que son vehículos que por el trabajo que van a desempeñar necesitan de mayor resistencia.
 Sistema eléctrico  básico de encendido.

Al hacer girar la llave de encendido se abre el conducto que permite el paso de la corriente dando lugar así a que la electricidad circule por todo el sistema eléctrico del automóvil, dirigiendose simultáneamente a dos partes principales, la marcha y la bobina.

El encendido representa la fase de inicio de la combustión en los motores de combustión interna, en los motores de encedido por chispa llamados también de otto o comunmente de explosión de gasolina el encendido es provocado por una chispa que se hace saltar, en el momento oportuno dentro de la cámara de combustión el automóvil tiene gran cantidad de mecanismos que interactúan para proporcionar un buen funcionamiento.

Uno de estos mecanismos que es fundamental es el eléctrico, el cual tiene dos partes fundamentales: la de encendido y la de accesorios, en este caso conoceremos la de encendido
Esta consta de una batería, una bobina, un regulador, un celenoide, marcha,un distribuidor, un switch y algunos metros de cable de distintos calibres.
El camino que la corriente eléctrica sigue para encender es el siguiente:
•  la batería proporciona energía eléctrica acumulada equivalente a 12 volts.
•  Esta energía eléctrica es canalizada a dos partes simultáneamente cuando se activa el switch. Un camino es el que va a la marcha que es un motor eléctrico el cual inicia el movimiento del motor del automóvil y otro el que va a la bobina de alta tensión.
•  La bobina lo que hace es producir energía contínua de alta tensión la cual es transmitida a un distribuidor que reparte esta corriente eléctrica a las distintas bujías del automóvil.
•  Las bujías son los elementos terminales del sistema de encendido que se encargan de generar una chispa de alta tensión la cual activa a la explosión y combustión de la mezcla de combustible y oxígeno que se encuentra en el interior de un cilíndro en el motor de combustión interna.

Un automóvil normal como los que generalmente vemos circulando requieren de un chasis más pequeño y menos resistente ya que el trabajo que estos desempeñan es mucho más ligero que el de los camiones.
El chasis se fabrica en acero templado para resistir o tolerar los movimientos a los que el automóvil este expuesto durante su uso.
 El motor.

Se denomina motor toda maquina capaz de transformar en movimiento una forma cualquiera de energía
El automóvil tiene como componente principal, un motor el cual genera la fuerza suficiente para que se desplace a determinada velocidad. Existen motores que tienen desde uno hasta doce cilindros, los más comunes son los de cuatro y seis cilindros.
No todos los motores funcionan con gasolina. Es importante mencionar que el automóvil casi siempre ha funcionado con este combustible.



Motor de combustión interna
Un motor de combustión interna es aquel que en su interior genera una serie de explosiones ordenadas, que al acumular presión ayudan a mover un cigueñal, posteriormente se convierte en movimiento para las ruedas logrando un desplazamiento con determinada velocidad y fuerza, mediante un dosificador de combustible , por medio de un controlador llamado acelerador. Esto funciona en el interior del motor como ya decíamos, y se lleva a cabo sin que se observe a simple vista. 
  
Sistema de enfriamento.

En los motores el calor de las diferentes partes internas tiene que ser aminorado para evitar que no se produzacan cambios fisico químicos en el lubricante y en la estructura del motor.; encendidos anormales y muchas otras consecuencias. El motor de un automóvil esta dispuesto de ductos por los que cirucula líquido de enfriamiento el cual actúa de intermediario eliminando el calor del motor y cediendolo al ambiente por medio de un radiador. El cual se encuentra en contacto directo con el aire presurizado del ambiente por medio de un ventilador. Esta es la razón de que cuando nos encontramos en un congestionamiento vial, es mas probable que los automoviles se calienten.

UNIDAD 2

Combustibles y Lubricantes
Los combustibles y lubricantes son elementos muy importantes en laindustria automotriz, se considera que es el 
factor que hace posible que segenere energía. la mayoría de combustibles y lubricantes se obtienen delpetróleo, así como también varios derivados que se utilizan en otrasindustrias.
 Combustibles
 Los combustibles usados paramotores de combustión interna estánconstituidos por una mezcla dehidrocarburos que se diferencianentre sí por la estructura de susmoléculas. La estructura y lamagnitud de las moléculas así comola relación numérica de sus átomosde hidrógeno y de carbonodeterminan esencialmente elcomportamiento de los combustiblesen el momento de quemarse en elmotor.

Estructura 
Las moléculas de hidrocarburo estánconstituidas o bien en forma de cadena obien en forma de anillo. Las moléculas quetienenestructura en forma de cadena sencilla(parafinas y definas) son muy propicias alencendido y arden fácilmente. Con ello seproduce en los motores Otto el pistoneo.
En los  motores Diesel las moléculas dehidrocarburos propicias al encendido sequeman de modo irreprochable, sinpistoneo . Las moléculas con cadenasramificadas (isómeros) o en forma de anillo(aromáticos y cicloparafinas) no son tanpropicias al encendido.
En los motores Ottose comportan como resistentes al pistoneoy en los motores Diesel, en virtud de suretardo de encendido, como propicias alpistoneo.
 Obtención 
La materia prima más importanteindudablemente para la obtenciónde combustibles es el petróleo.
El gas natural y el carbón tienensólo una importancia secundariaen cuanto a la obtención decombustible.Según se admite hoy, el recursoenergético que llamamospetróleo se ha formado a lo largode millones de años mediantedescomposición de seres marinosmuertos y sumergidos, comoacumuladores indirectos de laenergía solar.

UNIDAD 3

Sistemas de Lubricación
La función de el sistema de lubricación es evitar el desgaste de las piezas de el motor, creando una capa de lubricante entre las piezas, que estan siempre rozando. El lubricante suele ser recogido(y almacenado) en el carter inferior(pieza que cierra el motor por abajo)
El lubricante y su viscosidad pueden influir mucho en el rendimiento de un motor, además, exixsten varios sistemas para su distribución.
 Aceites:
Los aceites empleados para la lubricación de los motores pueden ser tanto minerales,como sintéticos.
Las principales condiciones o propiedades del aceite usado para el engrase de motores son: resistencia al calor, resistencia a las altas presiones, anticorrosivo, antioxidante y detergente.
Por su densidad : espesos, extradensos, densos, semidensos, semifluidos, fluidos y muy fluidos.
Por sus propiedades, los aceites se clasifican en: aceite normal, aceite de primera , aceite detergente y aceite multigrado(puede emplearse en cualquier tiempo), permitiendo unarranque fácil a cualquier temperatura.
Los aceites sintéticos aunan las propiedades detergente y multigrado.

Existen en el mercado unos aditivos que suelen añadirse al aceite para mejorarlo o darle determinadas propiedades. El fín de estos aditivos es que el polvo de estos productos se adhiera a las partículas en contacto, haciéndolas resbaladizas.
Los puntos principales a engrasar en un motor, son:
  1. Paredes de cilindro y pistón.
  2. Bancadas del cigüeñal.
  3. Pié de biela.
  4. Arbol de levas.
  5. Eje de balancines.
  6. Engranajes de la distribución.
El carter inferior sirve de depósito al aceite, que ha de engrasar a todos los elementos y en la parte más profunda, lleva una bomba que, movida por un eje engranado al árbol de levas, lo aspira a través de un colador.
A la salida de la bomba, el aceite pasa a un filtro donde se refina, y si la presión fuese mayor de la necesaria, se acopla una válvula de descarga.
Presión:
La presión a la que circula el aceite, desde la salida de la bomba hasta que llegue a los puntos de engrase.
Esta presión debe ser la correcta para que el aceite llegue a los puntos a engrasar, no conviene que sea excesiva, ya que aparte de ser un gasto innecesario llegaría a producir depósitos carbonosos en los cilindros y las válvulas.
Para conocer en todo momento la presión del sistema de engrase, se instala en el salpicadero un manómetro, que está unido a la tubería de engrase, y nos indica la presión real. O bien una luz situada en el tablero de instrumentos, que se enciende cuando la presión es insuficiente. 



UNIDAD 4

Elementos fijos del Motor
  Elementos fijos por orden de importanciaSon los que componen el armazón y la estructura externa del motor y cuya misión esalojar, sujetar y tapar los elementos del conjunto. Estos son: el bloque de cilindros, culata,cárter y tapa de balancines.Bloque de cilindrosEs el elemento principal del motor. En él se pueden distinguir dos partes: los cilindros y labancada o cárter superior.Los cilindrosSon unas oquedades cilíndricas donde se desplazará el pistón realizando un movimientolineal alternativo entre sus dos posiciones extremas (P.M.S. punto muerto superior y P.M.I.punto muerto inferior).Los cilindros pueden formar parte del mismo bloque o ser independiente de éstos.Además el bloque está diseñado para:Acoplar la bomba de refrigeración.Los conductos necesarios para la circulación de la refrigeración y engrase.Los apoyos del cigüeñal y el árbol de levas.Los acoplamientos del distribuidor de encendido, filtro de aceite y bomba de gasolina.La bancada o cárter superior.

 ELEMENTOS MÓVILES
Son los encargados de transformar la energía química del carburante en energíamecánica. Estos elementos son : El pistón. Las bielas. El cigüeñal.PistónEs el elemento móvil que se desplaza en el interior del cilindro. Recibedirectamente la fuerza de expansión de los gases durante la combustión, que leobliga a desplazarse con un movimiento lineal alternativo entre sus dos posicionesextremas (PMS  PMI).Misiones del pistóno Transmitir a la biela la fuerza producida en el interior del cilindro durante laexpansión de los gases.o Evitar fugas de gases así como el paso de aceite a la cámara de combustión.o Conducir parte del calor producido en la combustión y transmitirlo a las paredesdel cilindro para evacuarlo al sistema de refrigeración.Descripción del pistónTiene forma de vaso invertido y se pueden distinguir dos partes: cabeza y falda. Lacabeza lleva unas ranuras o gargantas donde se alojarán los segmentos. El pistóntiene un diámetro ligeramente inferior al del cilindro. La cabeza puede ser plana ocon formas especiales para conseguir en parte la turbulencia de aire, como ocurreen los motores diesel. La falda lleva un taladro pasante , cuya longitud correspondeal diámetro del pistón. En este taladro se introduce el bulón , que servirá paraacoplar el pistón y la biela.

  

Características del pistónDebido a los esfuerzos que tiene que soportar un pistón (rozamientos laterales ytemperaturas), los materiales empleados en su construcción deben reunir lassiguientes características:o Estructura robusta, sobre todo en las zonas de mayor esfuerzo, la cabeza y elbulón.o Tener el menor peso posible y estar perfectamente equilibrados, para evitar elcampaneo, golpeteos laterales y los esfuerzos de inercia.o Resistente al desgaste, a las altas temperaturas y a los agentes oxidantes ocorrosivos.o Tener gran conductibilidad térmica.Los pistones se fabrican con aleaciones ligeras. Pueden ser de fundición de hierro,aunque en la actualidad son poco utilizados, porque presentan el problema de unamayor dilatación con respecto a las paredes del cilindro y su mayor peso, queafecta a los esfuerzos de inercia.Si estos pistones se montan ajustados, al calentarse se agarrotarían a las paredes yel motor se griparía; pero si se montan con mucha holgura, cabecearían en frío.Para evitar esto, se construyen los pistones con la falda de mayor diámetro que lacabeza y se practican en la falda dos ranuras, una horizontal y otra vertical, enalgunos tipos de pistones. .La ranura horizontal limita la transmisión de calor de la cabeza a la falda. Lavertical , hace que al dilatarse la falda, ésta no se roce con el cilindro.Otro sistema de fabricar el pistón con la falda ligeramente ovalada y con eldiámetro mayor perpendicular al eje del bulón, que es donde se produce el mayoresfuerzo. De esta forma al dilatarse se ajusta perfectamente por igual en toda lasuperficie del cilindro evitando el cabeceo del pistón.
 

UNIDAD 5

Elementos Motrices
El transporte pesado en México utiliza vehículos que han sido seleccionados de manera
tradicional, esto es, basada en la experiencia de los operadores, en preferencias personales
de los transportistas o en recomendaciones comerciales, esto ha provocado una deficiente
operación de los mismos; debido principalmente a la falta de conocimiento que existe en los
transportistas, en relación con el funcionamiento de los componentes del tren motriz en el
desempeño de la unidad, así como, su relación con el consumo de combustible y el peso de
la carga transportada.
Una selección adecuada de los elementos que integran el tren motriz de la unidad
provocaran una correcta operación de las unidades de acuerdo con las características del
servicio que prestan. Por lo que es necesario entonces, que el transportista cuente con
elementos que le ayuden a seleccionar y analizar técnicamente el desempeño del tren motriz
de los vehículos que tiene que adquirir, ya sea por renovación o por reposición de las
unidades.
Debido a que el procedimiento de selección del tren motriz no es un trabajo fácil de realizar,
ya que cada mecanismos que lo integra se encuentra relacionado con los demás
componentes, por lo que cualquier modificación que se realice en alguno de ellos afecta al
desempeño del tren motriz en su conjunto; además de que deben de cumplir con la
reglamentación vigente para la operación de los vehículos. Esto hace de la selección un
proceso que requiere de gran cantidad de tiempo para su realización; por lo que se vio la
necesidad de lograr que el proceso de selección fuera un proceso más rápido y confiable.
Como consecuencia de esto se diseñó y desarrolló de un programa de computo que
permitiera realizar la selección y evaluación del tren motriz, con los componentes
comerciales que existen en nuestro país, tanto para un vehículo nuevo como para uno
usado, además de cumplir con la normatividad que existe en México para limitar velocidad,
pesos y dimensiones.
El programa de computo que se desarrolló está basado en el cumplimiento de la prueba real
de desempeño a que puede ser sometido un vehículo, esto es, cumplir con la capacidad de
arranque en pendiente, con la capacidad de ascenso en pendiente y lograr la operación del
motor dentro del régimen óptimo de economía de combustible para reducir el consumo de
combustible. La evaluación de los factores mencionados permite orientar al transportista
sobre los elementos más adecuados para la selección o reconstrucción de los trenes
motrices de sus unidades que satisfagan sus necesidades. Es de hacer notar, que al inicio de
las operaciones del servicio de transporte de lujo para pasajeros las primeras unidades que
se importaron presentaron fallas en el tren motriz durante su operación, esto debido a que
no se tomo en consideración que el tren motriz que constituía a dichos vehículos fueron
seleccionados para condiciones geográficas diferentes a las de nuestro país.
Bases de la selección del tren motriz.
Los aspectos principales que se deben de tomar en consideración para el proceso de
selección de los elementos del tren motriz un vehículo son:
El tipo de actividad: Define la naturaleza del transporte, esto es, si es de carga o de
pasajeros, y por lo tanto, permite establecer el peso bruto vehicular máximo que puede
transportar la unidad.
La ruta de operación más crítica: Este aspecto permite establecer los porcentajes de
pendiente ascendente máximos, ya que estos factores requerirán potencia adicional para
arrancar y superar las pendientes críticas, así como para vencer la resistencia al rodamiento
en una carretera en malas condiciones (rugosidad y desgaste de la superficie de la carretera),
lo que permite poner particular atención al desgaste de las llantas.
El desempeño del vehículo (performance): El desempeño del vehículo se ve afectado
principalmente por dos parámetros cuantitativos: el peso de la carga máxima que puede
transportar y la pendiente crítica por la que transitará que a su vez depende de la ruta de
operación. Conociendo estos parámetros se pueden determinar, de manera preliminar la
potencia máxima del motor y, por consiguiente, establecer los elementos que integrarán el
tipo de vehículo y su tren motriz. Es importante considerar en la selección del tren motriz.
la economía de combustible, siendo este quizá el factor preponderante en la selección de un
vehículo para quien debe tomar la decisión en una empresa de transporte.
Potencia máxima de un motor: En la selección del tren motriz para mover una carga la
potencia máxima que proporciona un motor, aspecto de gran importancia, es un criterio
insuficiente, ya que no corresponde al mejor desempeño de la unidad particularmente en la
capacidad de arranque en pendientes (startability) o en la habilidad de ascenso en
pendientes (gradeability).
Cumplimiento de la normatividad para la circulación o construcción de los vehículos
en México: Este es un elemento clave para la selección del vehículo ya que se deben de
observar las normas vigentes en materia de pesos y dimensiones, de protección ecológica, y
el acuerdo de velocidad máxima permitida, ya que estas pueden imponer algunas
restricciones de uso. Por ejemplo, el combustible Diesel Sin cumple en México y en los
Estados Unidos con las normas ecológicas vigentes, pero las empresas mexicanas están
expuestas a las rigurosas normas de los Estados Unidos sobre el ruido de los automotores,
lo que podría impedir su operación internacional.
Selección del tren motriz. El tren motriz es un sistema dinámico en el que los elementos
están íntimamente relacionados, lo que hace difícil su selección, en el programa que se
desarrolló para la selección y evaluación de trenes motrices se tomó en cuenta la eficiencia
energética de la unidad. En donde la transmisión es el elemento clave para cumplir con
características tales como:
- Capacidad de arranque en pendiente (startability).
- Capacidad de ascenso en pendiente (gradeability).
- Velocidad adecuada de operación.
- Aceleración.
- Capacidad de carga.
Esto debido a:
- La velocidad óptima de operación del vehículo, permitida por la reglamentación,
debe alcanzarse dentro del rango de mínimo consumo específico de combustible del
motor. El análisis de patrón de cambios de velocidades [shift pattern], se realiza a
través del diagrama de velocidades con el fin de observar el comportamiento de la
transmisión, esto es, todos los cambios de engranes de la transmisión se deben
realizar dentro del rango de mínimo consumo específico de combustible del motor.
- La transmisión influye directamente sobre la capacidad de arranque en pendiente del
vehículo, debido a la relación de paso del primer engrane o marcha, una relación de
paso con un valor numéricamente bajo tendrá como consecuencia baja capacidad de
arranque, lo cuál es importante de considerar para el desempeño de la unidad en
terreno montañoso tal como el de las sierras.
- Otra característica asociada con la transmisión es la capacidad de ascenso del
vehículo en pendiente, ya que una transmisión mal seleccionada cuando la unidad se
encuentra a su máxima capacidad de carga, puede hacer que el régimen del motor
disminuya al grado de no permitir el avance del vehículo.
De lo anterior se infiere que el elemento que proporciona las características de operación
más importantes del vehículo es la transmisión, por esta razón se le considera como base de
la selección en el algoritmo desarrollado.