proyecto productivo sena maquinaria pesada

sistema de admision de aire didactico el cual fue elaborado en el tecnico d maquinaria pesada con el fin de dar solucion a la falta d material fisico con el ual el estudiante pueda interactuar, haciendo la relacion alumno-profesor mas productiva...

1. SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE AIREDIDÁCTICO











CRISTIAN FERNANDOLÓPEZ OBANDO- EDWIN SANABRIA SANABRIA
11-02






MANTENIMIENTO DE EQUIPO PESADO
(INSTITUTO TÉCNICO GONZALO SUAREZ RENDÓN)





INSTRUCTORES:
MICHAEL GONZÁLEZ
ALBERTO RODRÍGUEZ


TUNJA
2013

2. INTRODUCCIÓN

Importancia del material didáctico en el proceso de enseñanza-aprendizaje

Al haber una conciencia generalizada sobre el valor de la educación, habrá
exigencia por aspirar a una enseñanza de calidad como meta óptima para
alcanzar el desarrollo sustentable y lograr una sociedad justa.
Una educación de calidad requiere, por ende, cambios sustanciales a las formas
convencionales de cómo se ha venido abordando ésta y tendrá que hacerse
desde metodologías pedagógicas que hayan demostrado su eficacia; así vemos
como en estas prácticas educativas también ha habido la necesidad de
adecuar estrategias facilitadoras del proceso enseñanza-aprendizaje y entre éstas,
tenemos la creación de materiales educativos para facilitar los medios que
permitirán al maestro, saber que va enseñar o como fijar la intencionalidad
pedagógica y los materiales didácticos que empleará como instrumento mediador,
facilitador y potencializador para incidir en la educación del alumno.
En este caso el proyecto busca por medio de material físico (SISTEMA DE
ALIMENTACIÓN DE AIRE DIDÁCTICO) que el estudiante tenga una mejor
comprensión de esta sección del motor, el cual es un buen punto de partida para
que el estudiante gonzalista afiliado a la modalidad de técnico en mantenimiento
de maquinaria pesada, pueda tener un acercamiento no solo teórico sino también
practico a los diferentes tipos de motores que en un futuro tendrá que reparar.
Este proyecto se lleva a cabo con el fin de dejar una experiencia tangible en torno
al trabajo y funcionamiento del sistema de alimentación de aire, el cual, es de vital
importancia pues adecua el suministro de aire necesario para combustión en
cuanto a su calidad. Es de suma importancia para el funcionamiento y la vida del
motor, ya que debe suministrar el aire en cantidad necesaria y además retener
partículas sólidas que tiene el aire en suspensión.

3. 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Hoy día, millones de estudiantes en todo el mundo se encuentran subyugados a
una educación que no satisface sus necesidades intelectuales y que no aporta en
nada a su desarrollo cognitivo, este problema es mucho más frecuente en el
¨tercer mundo¨, hablando más específicamente de sur américa, Asia, y África, el
termino educación de mala calidad a tomado fuerza en los últimos años, pero,
pese a que la conciencia en torno a este gran problema ha aumentado
considerablemente, las medidas necesarias para atacar esta quimera no se toman
aun, o se han tomado de manera equivocada, el sistema educativo actual, está
enfocado hacia una educación cuantitativa(como si el problema fuera
exclusivamente de cobertura), lo cual ha generado la creación de miles de nuevas
escuelas, colegíos y universidades pero hemos dejado un factor de gran
relevancia en el olvido, la calidad en la educación no es la mejor, ¨si bien
cuantitativamente el sistema educativo se mantiene e incluso crece,
cualitativamente la educación se deteriora. De seguir este proceso, el sistema
educativo estará lejos de cumplir su cometido: formar seres humanos de calidad¨

Podemos ver la verdadera dimensión del problema de la educación reflejada
directamente en la pobreza, siendo la ignorancia sinónimo de miseria, hambre y
violencia, ¨la riqueza de una nación, depende de su gente¨
Algunos afirman que llevar a cabo reestructuraciones de este tipo (cualitativo)
seria devastador para la economía de un país, pues reinventar los cimientos de la
educación podría resultar ¨excesivamente caro para un país¨ pero el hecho, es
que dar educación de buena calidad a un pueblo necesitado de conocimiento no
es ni peligroso ni caro. Si se toma en cuenta que a veces pequeños aportes
generan grandes cambios, la educación hoy solo necesita de pequeños
empujones que hagan un poco más viable el aprendizaje al alumno, la relación
docente-alumno podría ser un poco más productiva si ponemos de por medio
material didáctico que abra espacios para un aprendizaje practico y no solo teórico
en el aula de clase.
De no solucionarse este problema podríamos enfrentar en el futuro grandes
problemas de orden social y económico pues la academia ya no podrá abastecer
los requerimientos de la maquinaria social que mantiene vivas ciudades y países.

4. 2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL:elaborar tablero didáctico del sistema de alimentación
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Crear un cronograma de actividades para la realización del proyecto
Trazar planos para el diseño y organización de los componentes
Conseguir los materiales para la elaboración de un banco didáctico
mostrando las principales partes del sistema de alimentación de aire
Trabajar en el acople satisfactorio de los componentes de este

Dejar un registro físico que permita al estudiante de la modalidad de
maquinaria pesada tener de primera mano informaciónfísica y teóricaacerca
del sistema de alimentación de aire.

5. 3. JUSTIFICACIÓN

La mejor manera de entender este proyecto se verá reflejada en
el estudiante gonzalista que se encuentre afiliado a la modalidad de maquinaria
pesada,puespodrá contar con material didáctico que le facilite el aprendizaje a
través de medios físicos apoyado en el marco teórico, el estudiante podrá asimilar
conocimientos aplicables en situaciones reales. Hoy en día la institución cuenta
con muy poco material físico con el cual los estudiantes puedan interactuar, este
sistema de alimentación didáctico le costaría a la institución un aproximado de
$2.680.000$, dinero, con el cual no se cuenta pues es bien sabido que el
gobierno tiene en el olvido a las instituciones públicas, ahora viendo la necesidad
de material didáctico por parte de la modalidad (Técnico en mantenimiento de
maquinaria pesada) decidimos donar este proyecto al colegio, el cual sabemos,
será de gran utilidad para las futuras generaciones de estudiantes del instituto
técnico Gonzalo Suarez Rendón.

6. 4) RECURSOS HUMANOS: solo se necesitara de la intervención de dos personas
como máximo para el transporte de elementos que harán parte del tablero
didáctico, la investigación y los recursos económicos para la elaboración del
proyecto

4.1)RECURSOSECONÓMICOS


Recursos Cantidad Valor Horas
Materiales
múltiple de admisión 1 $12.000$ 1
filtros 2 $10.000$ 1
pintura(galón) 1/2 $15.000$ 12
logos 2 $6.000$ 3
camisa filtros 1 $20.000$ 6
base metálica 1 $60.000$ 9
intercooler 1 $50.000$ 1
turbo cargador 1 $80.000$ 1
culata 1 $100.000$ 1
conexiones $10.000$ 4
Otros costos
transporte …. $15.000$ 4
internet(horas)

$36.800$ 46
varios $10.000$ 2
Total # $424.800$ 91

7. CRONOGRAMA

MES AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE
SEMANA 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
N° ACTIVIDAD
1 Propuesta de Proyecto
2 Creación trabajo escrito


3 Elaboración de planos
4 Búsqueda de materiales
5
Diagramación del banco

6 Acoplar elementos
7 Pintura

8
Últimos detalles

9
Entrega parcial

10
Culminación del proyecto

11 Entrega final
12 Sustentación

8. 5)_MARCO_TEÓRICO

¿Qué_es_el_sistema_de_admisión_de_aire?

Su función es suministrar grandes cantidades de aire limpio al motor.
Este sistema adecua el suministro de aire necesario para combustión en cuanto a
su calidad. Es de suma importancia para el funcionamiento y la vida del motor, ya
que debe suministrar el aire en cantidad necesaria y además retener partículas
sólidas que tiene el aire en suspensión. Este sistema toma aire del medio
ambiente, separa las impurezas en estado sólido y lo conduce hasta el múltiple de
admisión o hasta el carburador.
Consta de un filtro que puede ser del tipo seco o húmedo y un conducto; puede
además tener adosado algún accesorio (sensores) y puede ingresar también en
un compresor o sobrealimentador. El filtro de aire mediante una serie de
laberintos de papel, metálico y/o líquido retiene las partículas sólidas contenidas
en el aire de ingreso, luego ingresa en un conducto que lo deriva a un
sobrealimentador, al múltiple de admisi ón o a un carburador.
Para
determinar si
este sistema
funciona mal
se pueden
realizar
distintas
mediciones,
una es el
análisis de
los gases de
escape.
Como la falla
más común
es la
obstrucción
del filtro,
muchas
veces
bastara con
observar el mismo y verificar su limpieza. Generalmente los problemas de este
sistema se solucionan reemplazando el elemento filtrante.
Manipular elementos de este sistema es de muy bajo riesgo. Solamente hay que
tener la precaución de que el motor no esté funcionando. En cuanto al medio
ambiente, simplemente habrá que disponer los cartuchos o desperdicios del filtro,
en lugar adecuado.

9. COMPONENTES

Turbo_cargador:

Tiene la particularidad de aprovechar la fuerza con la que salen los gases de
escape para impulsar una turbina colocada en la salida del colector de escape,
dicha turbina se une mediante un eje a un compresor. El compresor está colocado
en la entrada del colector de admisión, con el movimiento giratorio que le transmite
la turbina a través del eje común, el compresor eleva la presión del aire que entra
a través del filtro y consigue que mejore la alimentación del motor. El turbo
impulsado por los gases de escape alcanza velocidades por encima de las
100.000 rpm, por tanto, hay que tener muy en cuenta el sistema de engrase de los
cojinetes donde apoya el eje común de los rodetes de la turbina y el compresor.
También hay que saber que las temperaturas a las que se va a estar sometido el
turbo en su contacto con los gases de escape van a ser muy elevadas (alrededor
de 750 ºC).


Ciclos_de_funcionamiento_del_Turbo

Funcionamiento a ralentí y carga parcial inferior: En estas condiciones el rodete de
la turbina de los gases de escape es impulsada por medio de la baja energía de
los gases de escape, y el aire fresco aspirado por los cilindros no será pre
comprimido por la turbina del compresor, simple aspiración del motor.
Funcionamiento a carga parcial media: Cuando la presión en el colector de
aspiración (entre el turbo y los cilindros) se acerca la atmosférica, se impulsa la
rueda de la turbina a un régimen de revoluciones más elevado y el aire fresco
aspirado por el rodete del compresor es precomprimido y conducido hacia los
cilindros bajo presión atmosférica o ligeramente superior, actuando ya el turbo en
su función de sobrealimentación del motor.

10. Funcionamiento a carga parcial superior y plena carga: En esta fase continua
aumentando la energía de los gases de escape sobre la turbina del turbo y se
alcanzara el valor máximo de presión en el colector de admisión que debe ser
limitada por un sistema de control (válvula de descarga). En esta fase el aire
fresco aspirado por el rodete del compresor es comprimido a la máxima presión
que no debe sobrepasar los 0,9 bar en los turbos normales y 1,2 en los turbos de
geometría variab le

Los elementos principales que forman un turbo son el eje común (3) que tiene en
sus extremos los rodetes de la turbina (2) y el compresor (1) este conjunto gira
sobre los cojinetes de apoyo, los cuales han de
trabajar en condiciones extremas y que
dependen necesariamente de un circuito de
engrase que los lubrica
Por otra parte el turbo sufre una constante
aceleración a medida que el motor sube de
revoluciones y como no hay límite alguno en el
giro de la turbina empujada por los gases de
escape, la presión que alcanza el aire en el
colector de admisión sometido a la acción del compresor puede ser tal que sea
más un inconveniente que una ventaja a la hora de sobrealimentar el motor. Por lo
tanto se hace necesario el uso de un elemento que nos limite la presión en el
colector de admisión. Este elemento se llama válvula de descarga o válvula
wastegate (4).

11. Temperatura_de_funcionamiento

Como se ve en la figura las
temperaturas de
funcionamiento en un turbo son
muy diferentes, teniendo en
cuenta que la parte de los
componentes que están en
contacto con los gases de
escape pueden alcanzar
temperaturas muy altas (650
ºC), mientras que los que está
en contacto con el aire de
aspiración solo alcanzan 80 ºC.
Estas diferencias de
temperatura concentrada en
una misma pieza (eje común) determinan valores de dilatación diferentes, lo que
comporta las dificultades a la hora del diseño de un turbo y la elección de los
materiales que soporten estas condiciones de trabajo adversas.
El turbo se refrigera en parte además de por el aceite de engrase, por el aire de
aspiración cediendo una determinada parte de su calor al aire que fuerza a pasar
por el rodete del compresor. Este calentamiento del aire no resulta nada favorable

12. para el motor, ya que no solo dilata el aire de admisión de forma que le resta
densidad y con ello riqueza en oxígeno, sino que, además, un aire demasiado
caliente en el interior del cilindro dificulta la refrigeración de la cámara de
combustión durante el barrido al entrar el aire a una temperatura superior a la del
propio refrigerante líquido.
Los motores de gasolina, en los cuales las temperaturas de los gases de escape
son entre 200 y 300ºC más altas que en los motores diésel, suelen ir equipados
con carcasas centrales refrigeradas por agua. Cuando el motor está en
funcionamiento, la carcasa central se integra en el circuito de refrigeración del
motor. Tras pararse el motor, el calor que queda se expulsa utilizando un pequeño
circuito de refrigeración que funciona mediante una bomba eléctrica de agua
controlada por un termostato. En un principio cuando se empezó la aplicación de
los turbocompresores a los motores de gasolina, no se tuvo en cuenta la
consecuencia de las altas temperaturas que se podían alcanzar en el colector de
escape y por lo tanto en el turbo que está pegado a él como bien se sabe. La
consecuencia de esta imprevisión fue una cantidad considerable de turbos
carbonizados, cojinetes defectuosos y pistones destruidos por culpa de la
combustión detonante. Hoy en día los cárteres de los cojinetes de los
turbocompresores utilizados para sobrealimentar motores Otto se refrigeran
exclusivamente con agua y se han desarrollado y se aplican materiales más
resistentes al calor. Los fondos de los pistones de los motores turbo casi siempre
se refrigeran por medio de inyección de aceite. Con estas medidas se han
solucionado la mayor parte de los problemas que tienen los motores de gasolina
sobrealimentados por turbocompresor, eso sí, siempre teniendo presente que si
por algún motivo la temperatura de escape sobrepasa durante un tiempo
prolongado el límite máximo de los 1000ºC el turbo podrá sufrir daños .

13. Intercooler
Para evitar el problema del aire calentado al pasar por el rodete compresor del
turbo, se han tenido que incorporar sistemas de enfriamiento del aire a partir
de intercambiadores de calor (intercooler). El intercooler es un radiador que es
enfriado por el aire que incide sobre el coche en su marcha normal. Por lo tanto se
trata de un intercambiador de calor aire/aire a diferencia del sistema de
refrigeración del motor que se trataría de un intercambiador agua/aire.
Con el intercooler (se consigue refrigerar el aire aproximadamente un 40% desde
100°-105° hasta 60°- 65°). El resultado es una notable mejora de la potencia y del
par motor gracias al aumento de la masa de aire (aproximadamente del 25% al
30%). Además se reduce el consumo y la contaminación.

14. Ventajas
Mayor potencia: se puede lograr un incremento alrededor del 40 o el 50 %en
relación con un motor de aspiración natural del mismo tipo la potencia adicional
se logra hacer entre una masa adicional de aire a presión a los cilindros para
realizar la combustión Reducción del humo debido a que el turbo envía suficiente
aire para lacombustión completa del combustible se reduce mucho el humo negro
si nohay suficiente aire el combustible no arderá por completo y se producirá humo
negro.Compensación de altitud: los turbos pueden compensar el cambio de altitud
y mantiene una potencia casi constante del motor a grandes altitudes , en las
cuales, como el aire es menos denso hay menor resistencia al aire en la turbina
,por lo cual puede girar con más libertad y hacer que el compresor gire con más
velocidad esto por tanto produce mayor presión Ruido de la combustión : el turbo
ayuda a reducir los ruidos de la combustión el ruido característico de los motores
diésel que se suele llamar cascabeleo ocurre por el aumento de presión en las
cámaras de combustión .Aumenta 1.3 veces su capacidad volumétrica. Compensa
los cambios de presión de aire por altura, a mayor altura gira entre25000y 120000
RPM.

15. Recomendaciones de mantenimiento y cuidado para los turbocompresores

El turbocompresor está diseñado para durar lo mismo que el motor. No precisa de
mantenimiento especial; limitándose sus inspecciones a unas comprobaciones
periódicas. Para garantizar que la vida útil del turbocompresor se corresponda con
la del motor, deben cumplirse de forma estricta las siguientes instrucciones de
mantenimiento del motor que proporciona el fabricante:
- Intervalos de cambio de aceite
- Mantenimiento del sistema de filtro de aceite
- Control de la presión de aceite
- Mantenimiento del sistema de filtro de aire
El 90% de todos los fallos que se producen en turbocompresores se debe a las
siguientes causas:
- Penetración de cuerpos extraños en la turbina o en el compresor
- Suciedad en el aceite
- Suministro de aceite poco adecuado (presión de aceite/sistema de filtro)
- Altas temperaturas de gases de escape (deficiencias en el sistema de
encendido/sistema de alimentación).
Estos fallos se pueden evitar con un mantenimiento frecuente. Cuando, por
ejemplo, se efectúe el mantenimiento del sistema de filtro de aire se debe tener
cuidado de que no se introduzcan fragmentos de material en el turbocompresor.

16. Filtro de Aire

Los motores de los Vehículos no funcionan solamente con combustible. El
combustible debe mezclarse con aire a efectos de que se produzca la combustión.
El aire fresco penetra al sistema de admisión del motor, pasando previamente a
través del filtro para aire. En el tubo de admisión se mezcla con la nafta en un
proceso llamado atomización.
La mezcla de aire y combustible es luego llevada por un conducto a la cámara de
combustión del motor donde es encendida por las bujías. Al quemarse la mezcla
de aire y combustible crea un presión que impulsa a los pistones hacia abajo, y
provoca la rotación del cigüeñal. Al girar el cigüeñal transmite esta fuerza a las
ruedas e impulsa al vehículo. La cantidad de aire que penetra en un vehículo en
funcionamiento es enorme. Por cada litro de combustible quemado en el proceso
de combustión, se consumen de 10.000 a 12.000 litros de aire.La función del
La función del filtro para
aire es la de eliminar el
polvo y otras partículas
abrasivas antes que
este aire penetre en los
cilindros y finalmente a
las partes en
movimiento del motor.
Los contaminantes
básicos transportados
en el aire son: el polvo,
la suciedad y el carbono.
Las cantidades varían en gran medida según el lugar, teniendo las áreas
industriales los niveles más altos de contaminación. Cuanto más contaminado sea
el medio ambiente, más importante resultará el mantenimiento de un filtro para
aire.filtro para aire es la de eliminar el polvo y otras partículas abrasivas antes que este aire penetre en los
cMedida del rendimiento del filtro
Para llevar a cabo su función de manera adecuada, el filtro para aire debe poseer:
*Una alta eficiencia en la retención de los contaminantes;
* Una baja restricción a la circulación del aire;
*Una alta capacidad para la retención de la suciedad

17. Estos criterios de rendimiento son establecidos por los fabricantes de motores y
medidos por los procedimientos de prueba desarrollados por la Society of
Automotive Engineers (SAE). Para analizarlos más cuidadosamente hacemos
referencia a lo siguiente:

Eficiencia:

Es la relación entre el contaminante retenido por el filtro y el contaminante total
que penetra en la entrada de la caja del filtro para aire. Por ejemplo, si ingresan
100 gramos de contaminante y dos gramos pasan a través del filtro, la eficiencia
del filtro es del 98%. Es importante advertir que un filtro para aire con una
eficiencia del 98% es el doble de eficaz, en la protección de un motor, que un filtro
con una eficiencia del 96%. Si 100 gramos de polvo y suciedad ingresan por la
toma, un filtro eficiente en un 98% permitirá que sólo pasen dos gramos, mientras
que un filtro eficiente en un 96% permitirá que pasen cuatro gramos, o sea el
doble.a las partes en movimiento del motor. Los contaminantes básicos transportados en el aire son: el
polvo, la suciedad y el carbono. Las cantidades varían en gran medida según el lugar, teniendo las áreas
inNecesidad de aire:
Esto se refiere a la cantidad de aire requerida por un motor a su velocidad
promedio. Un motor es, en efecto, una bomba de aire de desplazamiento
constante. Cuando funciona lentamente, circula poca cantidad de aire, a medida
que aumenta la velocidad aumenta la circulación de aire; el requerido cuando el
motor está funcionando a su velocidad máxima, es denominado "máxima
necesidad de aire". Los filtros para motores determinados, están diseñados para
adaptarse a su necesidad de aire. Generalmente, cuando mayor sea la necesidad
de aire más grande deberá ser el filtro.
Restricción:
La restricción es la resistencia a la circulación del aire a través del cartucho o
conjunto del filtro. Un filtro para aire bien diseñado produce una baja limitación a la
circulación, permitiendo la entrada de aire limpio a la cámara de combustión en las
cantidades necesarias para una máxima eficiencia y potencia del motor. Si la
restricción fuera muy elevada, el motor perderá potencia y consumirá mayor
cantidad de combustible, en los motores carburados; mientras que en los de
inyección producirá una pérdida de potencia.
Capacidad:
La capacidad se refiere a la aptitud del filtro para acumular
contaminante. Esencialmente es la cantidad de suciedad que puede acumular el
filtro para aire antes que la restricción alcance el grado máximo. Cuando esto

18. ocurre, el filtro debe ser reemplazado, la capacidad del filtro debe ser, por lo tanto,
tan grande como sea posible.
Intervalos de cambio de filtro
Una inspección visual determinará cuándo debe ser reemplazado el filtro doble
para aire. Mientras que el filtro exterior puede aparecer sucio, es posible que el
cartucho esté aún dentro del plazo de duración útil. Por lo tanto, el mejor método
es el de observar a través del filtro, preferiblemente con una luz fuerte. Si fuese
evidente un saturamiento en el filtro principal, o el conjunto exhibiese cualquier
signo de daño, el cartucho debe ser descartado y reemplazado por uno nuevo.
El filtro de aire de tipo seco debe ser cambiado de acuerdo a las recomendaciones
del fabricante del motor. Puede ser necesario cambios más frecuentes si el
vehículo transita en un área de alta concentración de polvo y suciedad. Un
cartucho de filtro que exhiba pruebas de atascamiento o daños debe ser
descartado y reemplazado.altos de contaminación. Cuanto más contaminado sea el medio ambiente,
más importante resultará el mantenimiento de un filtro para aire.
Filtro para aire tipo seco

En 1949 Fram comenzó a ensayar un nuevo tipo de filtro para aire con medio de
filtración seco que utilizaba papel. De este programa de prueba y diseño surgió el
filtro para aire de tipo seco, de papel plegado. El conjunto de piezas que
componen el filtro para aire de tipo seco, que apareció por primera vez en el
Studebaker modelo 1953, es el más utilizado en la actualidad. Tal como se ilustra
en la figura del costado, el cartucho del filtro reemplazable consiste en estos
componentes: • Un tamiz exterior confeccionado en metal desplegado que protege
el medio filtrante de papel y lo mantiene en su lugar.

• Un tamiz interior que respalda al papel filtrante, haciéndole de soporte cuando el
flujo de aire tiene a desplazarlo. Además cumple con la función de parallama por si
se produce una contraexplosión en el motor.

• El medio filtrante de papel que está plegado, provee una gran superficie para
atrapar el polvo y la suciedad. El papel, que es una mezcla de fibras naturales y
sintéticas, está ideado para retener la suciedad sin limitar la circulación de aire.
Aunque este medio de papel parece muy simple, es realmente un material
complejo. Está impregnado de una resina termoplástica curada térmicamente para
agregar durabilidad y mantener la forma del pliegue. También soporta una serie de
rígidos controles de calidad para asegurar que el papel cumpla con los
requerimientos de eficiencia, capacidad, restricción y durabilidad.
Un medio filtrante de papel de tipo seco de alta calidad, proveerá más de un

19. 99.8% de eficiencia en la retención de los contaminantes.

• Los sellos de plastisol de los extremos, actúan como un cierre entre el cartucho y
la carcasa permanente. El plastisol moldeado es un plástico vinílico, liviano y
durable, que asegura un sellado confiable. Como el medio filtrante de papel, los
componentes del plastisol son cuidadosamente confeccionados y sometidos a
rigurosos procedimientos de control de calidad.



El filtro para aire tipo panel
La permanente reducción en el espacio disponible para la instalación del filtro de
aire, motivada por la búsqueda de la disminución de la resistencia aerodinámica
mediante diseños de carrocería más aguzados, trompas más bajas y menor altura
general (reducción del Cx) por parte de los fabricantes de automóviles, sea por
motivos estéticos como por la búsqueda de la reducción del consumo de
combustible, motivó la aparición de un nuevo tipo de filtro de aire, el filtro panel.
Sumado a esto la necesidad de aumentar el tamaño de la cámara de aire, en la
carcasa del filtro de aire previo al paso de aire para el mismo, con el fin de
disminuir ruidos aumentando de esta forma el confort de los tripulantes del
vehículo, más la mejor relación superficie filtrante versus volumen total ocupado,
definieron nítidamente la tendencia a favor de este tipo de filtros.

Una importante característica de estos filtros es la de ser parcialmente
autolimpiantes. Como su disposición en la carcasa es paralela al piso, con la cara
de ataque (ingreso) del aire mirando hacia abajo, la propia vibración del motor al
detenerse hace que las partículas más pesadas que quedaron adheridas al filtro
caigan por gravedad al fondo de la carcasa.

Filtro panel con prefiltro
Como el nombre lo indica, este tipo de filtro combina dos elementos, el elemento
principal y un prefiltro, para proveer una protección extra y una vida útil más
prolongada.

Los filtros dobles han sido utilizados durante largo tiempo para proteger a los
camiones y equipos pesados.

Durante años, su costo fue muy elevado para permitir su adaptación a los motores
de los automóviles; los ingenieros de Fram lograron éxito al perfeccionar el filtro
doble balanceado para uso en automóviles, que provee una protección superior y
ayuda a la ef iciencia del motor.

20. Incorpora los siguientes componentes :
• Un prefiltro compuesto de un material sintético. Este medio filtrante es una
mezcla de fibras sintéticas resistentes, diseñadas para eliminar los contaminantes
finos del aire antes de que pasen a través del filtro interior. Al retener
aproximadamente el 90% del polvo y la suciedad del aire, el filtro exterior actúa
como un predepurador para prolongar la vida útil del filtro interior y mejorar su
eficiencia.
• Un filtro principal de papel plegado que elimina las partículas grandes de
suciedad restante, proveniente del aire, antes de que pasen al motor. Este medio
de papel es idéntico al del filtro ya descripto.

Juntos, los elementos del filtro exterior e interior proveen un porcentaje de
eficiencia del 99.9% en la retención de los contaminantes. Por lo tanto, menos
partículas de suciedad penetran en el motor asegurándole una mayor protección.

De qué manera el diseño doble mejora el rendimiento
Prolonga la vida útil del filtro, debido a que existen dos elementos de filtrado en
lugar de uno, el filtro doble provee una mayor capacidad de retención de la
suciedad. Además acumula una mayor cantidad de suciedad y dura más que los
filtros convencionales. Como resultado, protege las válvulas, aros y paredes del
cilindro de los contaminantes durante un período más prolongado.


Instalación
El reemplazo de un filtro, de tipo seco o panel, es un procedimiento fácil y rápido.

En primer lugar se afloja la mariposa (en las carcasas de filtros redondos) o se
destraban las sujeciones de la tapa (en el caso de las carcasas para filtros panel),
y se retira la misma, luego se quita el filtro usado, se limpia el receptáculo y la
tapa; se instala el nuevo filtro.

En el caso de los filtros redondos, van con cualquiera de los extremos hacia arriba,
salvo que uno de ellos fuese más ancho, en cuyo caso éste irá hacia arriba.

Los filtros panel se instalan con el papel orientado hacia la boca de entrada de
aire, en la mayoría absoluta de los casos esto significa hacia abajo.

21. MÚLTIPLE DE ADMISIÓN

Conjunto de conductos que comunican
el carburador, o el filtro del aire, con
la culata. En los motores de varios
cilindros, la llegada de la mezcla de aire
y carburante a los diversos cilindros se
efectúa independientemente para cada
cilindro: la razón puede ser, por ejemplo, la
de utilizar un solo dispositivo dosificador de
la mezcla (un solo carburador). En este
caso se produce el problema de distribuir la
mezcla, así formada, entre los diferentes
cilindros, y a ello contribuye el colector de
admisión.
Al menos en su función esencial, puede imaginarse constituido por un conducto
principal, del cual derivan otros varios correspondientes a los distintos cilindros. En
general se trata de un cuerpo, de fundición de aluminio o hierro, en el que se han
practicado los canales de los conductos mencionados, mediante el uso de almas
en los moldes de fusión. También se citan colectores, aunque impropiamente, en
el caso de cilindros alimentados independientemente, cada uno con su conducto;
en esta situación se hace referencia a un elemento cuyo único objeto es la
comunicación de cada conducto de admisión con los cilindros correspondientes,
provistos eventualmente de inyectores y válvulas de mariposa. En tal caso la
función del colector es exclusi vamente de construcción mecánica.

El diseño de un colector de admisión debe responder a condiciones muy precisas.
Tiene que alimentar en la misma medida todos los cilindros, manteniendo
homogénea la mezcla de aire y gasolina durante el recorrido; por tanto, las
diversas ramificaciones en que se divide el conducto principal han de ser de
longitudes y formas casi iguales; eventualmente se recurre a una aportación de
calor transmitido por los gasesdeescape o por el agua de refrigeración que circula
por el motor. Además, debe permitir un buen rendimiento volumétrico, es decir,
hacer lo mayor posible la cantidad de mezcla aspirada por cada ciclo del motor y,
por tanto, la potencia suministrada. Por ello, se comprende fácilmente la
conveniencia de evitar toda resistencia posible al movimiento de la mezcla, lo cual
se consigue utilizando conductos muy lisos, de diámetro suficientemente grande, y
evitando los cambios bruscos de sección y de curvatura.
Sin embargo, un aspecto que hay que tener presente, por su importancia respecto
al rendimiento volumétrico, es el hecho de que la admisión de cada cilindro puede

22. ser perturbada Por las de otros cuyos conductos estén reunidos con el del primero
a través del colector. En general, unir los conductos de admisión implica una
disminución del rendimiento volumétrico. Este inconveniente será despreciable, sin
embargo, si se comunican cilindros cuyos ciclos estén suficientemente
distanciados. Por ejemplo, cuando en un motor de 4 cilindros la fase de admisión
resulta superior a 180° (es decir, a 1/4 de ciclo completo, que es de 720°), para
que no se produzca interferencia es posible unir 3 cilindros solamente, aunque en
la práctica se han obtenido buenos resultados acoplando los 4. Está claro,
también, que la suficiente longitud de las diferentes ramas contribuye mucho para
minimizar la interferencia de un cilindro sobre otro. En efecto, si durante la fase de
admisión de un cilindro, otro cilindro empieza a aspirar, la perturbación producida
por éste se propagará con una velocidad dada (por definición, la velocidad del
sonido) a lo largo de su propio conducto; esta perturbación alcanzará la
confluencia con el primer conducto considerado al cabo de cierto tiempo, tanto
mayor cuanto mayor sea la longitud de la ramificación. La importancia de un
acoplamiento correcto de los diversos cilindros impone, a veces, la colocación de
los cilindros y de los cigüeñales que mejor se presta, por simplicidad y eficacia,
para realizar un buen llenado. En efecto, en los motores de prestaciones elevadas,
se prefiere alimentar cada cilindro con un conducto independiente de los otros.
Basta considerar el más clásico de los motores de automóvil, el de 4 cilindros en
línea, y examinar las diferentes configuraciones del acoplamiento de los conductos
de admisión que se pueden adoptar. Si bien la mejor solución desde el punto de
vista del rendimiento volumétrico es el de los 4 conductos separados, la más
económica es la de un conducto único del que parten (con un solo carburador) 4
conductos. Una solución intermedia entre las 2 citadas es la adopción de 2
carburadores; en tal caso son posibles diversas soluciones:
- la unión de los cilindros 1-2 y 3-4, que sería más interesante desde el punto de
vista de construcción, puesto que comunica cilindros adyacentes, pero que no
ofrecería buenos resultados para el rendimiento volumétrico, pues los cilindros
adyacentes quedan próximos en la sucesión de las explosiones (desfasados
solamente en 180°) y no son equidistantes;
- la unión de los cilindros 1-4 y 2-3, cuyos ciclos se suceden en el tiempo, son
equidistantes y están desfasados en 720°/2 = 360°, y que, por tanto, carece de
interferencias.
Para cualquier otro tipo de motor pueden estudiarse las mejores configuraciones
del colector: para un motor de 8 cilindros en V de 90°, por ejemplo, una buena
solución es la de que los 4 cilindros de cada fila se alimenten por un carburador.
Es conveniente recordar también que las dimensiones de los conductos (diámetro
y longitud) pueden influir notablemente en el rendimiento volumétrico, por la
aparición de fenómenos de inercia y de resonancia. Sin embargo, en el caso de un
colector que una varios cilindros, los fenómenos citados presentan menor

23. importancia, incluso para las mutuas perturbaciones entre los cilindros y, por tanto,
resulta más difícil aprovechar sus ventajas.

Sistema de Admisión Variable

El sistema de admisión variable se utiliza para mejorar la entrada de aire a los
cilindros en dependencia del régimen al que se encuentre el motor, mejorando
directamente el par motor a esos regímenes y en consecuencia las prestaciones
de motor.
Los colectores de admisión convencionales no disponen de la flexibilidad, con la
que cuentan los colectores de admisión variable, para adaptarse a los distintos
regímenes del motor.
Con los colectores de admisión convencionales se consigue un par motor elevado
a un numero de revoluciones bajo o una potencia elevada para un numero de
revoluciones alto, pero no se consigue las dos condiciones a la vez, por eso la
necesidad de un sistema eficaz para todos los regímenes de funcionamiento del
motor.
Los sistemas de admisión variable generalmente se utilizan en motores con cuatro
válvulas por cilindro para compensar la falta de par motor a bajo número de r.p.m..
Los tubos de admisión en motores con carburador o con inyección monopunto,
necesitan, para una distribución uniforme de la mezcla de aire-gasolina, tubos
cortos individuales de igual longitud para cada cilindro, lo que imposibilita diseñar
un sistema de admisión variable óptimo para estos motores. Al contrario en los
motores con sistemas de inyección multipunto, donde el combustible es inyectado
en el tubo de admisión o directamente en la cámara de combustión (inyección
directa) a muy poca distancia delante de la válvula de admisión. En estos sistemas
los tubos de admisión transportan solo aire lo que permite un buen diseño de los
tubos para mejorar la admisión de aire.

24. Las dimensiones de los tubos del colector de admisión deberían adaptarse al
número de revoluciones del motor. Lo ideal sería disponer de sistemas de
aspiración ajustables en continuo, en los que los conductos se alargaran y
encogieran, para poder graduar la longitud de los tubos desde la válvula de
admisión del motor hasta el colector. Estos sistemas de aspiración ajustables en
continuo son muy complicados, caros y difíciles de fabricar.



En estos últimos años se han hecho grandes progresos. La marca Audi, por
ejemplo, ha sustituido en su motor V8 el múltiple de admisión con tubos variables
de dos fases (tubo largo y estrecho para bajas r.p.m. y tubo ancho y corto para
altas r.p.m.) por otro de tres fases. Honda también utiliza para sus motores V6 un
sistema de aspiración de tres fases.

Pero ha sido BMW la que se atrevido, con la introducción de su motor de 8V con
Valvetronic de la serie 7 (año 2001), el primer fabricante que instalo un sistemas
de aspiración continuo. Está formado por una carcasa de magnesio, a la cual
también se han montado externamente las toberas del combustible y de inyección.
La geometría interna tan compleja del engranaje de velocidad variable fabricado
de material plástico solo pudo llevarse a cabo gracias a la alta tecnología. La pieza
compleja gira sobre rodamientos y experimenta torsión por medio de un
servomotor eléctrico. La longitud de los tubos de admisión varia de 670 a 230 mm.
Hasta 3500 r.p.m. se mantiene, en principio, toda su longitud.

25. La mayoría de los fabricantes de automóviles no pueden permitirse tal inversión y,
por motivos económicos, prefieren los múltiples de admisión con dos fases para
diferentes longitudes y secciones de los tubos de admisión. La forma que se elige
para el conducto de aspiración depende tanto del modo de construcción del
respectivo motor, como del número de cilindros. El número de cilindros juega un
papel importante, por cuanto que determina las forma de oscilaciones y la fuerza
de las pulsaciones en el sistema de aspiración.

Podemos mejorar la admisión de aire teniendo en cuenta:
Las dimensiones de los tubos de la admisión: Los conductos de admisión para
instalaciones de inyección multipunto (fig., inferior), son independientes y se unen
en un depósito colector (3), comunicado con la atmósfera a través de una
mariposa de paso (4).
La mejora de la admisión de aire depende de la longitud y configuración del tubo
(2) y de las revoluciones del motor. Las aperturas de las válvulas de admisión
crean un movimiento de aire hacia el deposito (3), donde se produce la vuelta de
los mismos hacia el cilindro a gran velocidad, por esta razón a estos tubos se les
denomina también como tubos oscilantes de admisión. Los tubos oscilantes de
admisión anchos y cortos repercuten favorablemente en la admisión de aire a altas
r.p.m.. Los tubos largos y delgados mejoran la admisión a bajas r.p.m..

26. La estructura o configuración de los tubos de admisión: dependiendo del número
de cilindros del motor, se puede estructurar un sistema de admisión tal, que
mejore la entrada de aire, aprovechando el efecto de la resonancia que se
produce en los conductos de admisión. El sistema de admisión (fig., inferior) para
un motor de 6 cilindros en línea optimizado para aprovechar las ventajas del efecto
de la resonancia, se configura uniendo los cilindros que tienen iguales intervalos
de encendido mediante tubos cortos (2), a un depósito común por cada grupo (3),
estos depósitos comunican con la atmósfera a través de un depósito único (5), y
una mariposa de estrangulación (6) le pone en contacto con la atmósfera, la
conexión entre (5) y (3), se hace con unos tubos de resonancia orientados (4), que
aumentan la velocidad del aire.
La separación de los depósitos (3), de los dos grupos de cilindros (A y B) con dos
tubos de resonancia impiden que se solapen los fenómenos de flujo en dos
cilindros vecinos en orden de encendido. Si el orden de encendido es : 1-5-3-6-2-4
no hay dos admisiones seguidas dentro de cada depósito.

27. La clasificación de los modelos de admisión variable con los que
nos podemos encontrar son los siguientes:
Admisión variable por longitud del colector.
Son generalmente los más usados, constan de dos longitudes distintas de
conductos hacia el cilindro: una larga para regímenes bajos y otra corta para alto
régimen. De esta forma se adapta la frecuencia de entrada del aire tanto para
regímenes bajos como altos.
A medida que aumenta el régimen (número de r.p.m.) debería disminuir la longitud
y aumentar el diámetro de los conductos, de manera que se mantenga la inercia
de los gases sin producir p erdidas de carga.
Para conseguir una admisión variable por longitud del colector se utilizan unas
mariposas, controladas electrónicamente, que regulan el paso de aire o de la
mezcla eligiendo el conducto de admisión largo o corto (2 fases) según sea el
número de r.p.m. del motor.
Admisión variable por resonancia
Esta basada en el fenómeno vibratorio del aire de admisión, provocado por la
apertura de las válvulas de los diferentes cilindros del motor, en el colector de
admisión.
La frecuencia de entrada de los gases dependerá de la longitud y sección del
colector y las pulsaciones originadas en los mismos facilitarán su entrada al
interior de los cilindros a una presión mayor que la atmosférica. Las ondas de
presión y depresión se desplazan por el interior de los conductos con una
frecuencia que varía con el régimen del motor.
Las dimensiones del colector de admisión determinan que a cierto número de
r.p.m. del motor la frecuencia de las oscilaciones producen un efecto de
sobrealimentación de los cilindros por resonancia.
Pero, para que la resonancia sea efectiva, los pulsos del aire que se desplazan
por los colectores, tienen que llegar sincronizados, “en fase", con la apertura de
las válvulas de admisión del motor.
Como las válvulas de admisión de cada pistón accionadas por el árbol de levas se
abren y cierran secuencialmente y sus tiempos de cierre y apertura van variando
en función de la velocidad de giro, así como varían la compresibilidad del aire y las
frecuencias pulsantes, para mantener siempre sincronizada la entrada de los
pulsos es necesario ir variando la geometría de los colectores (longitud y diámetro)
en función de la velocidad de giro del motor.
Si se incorpora un dispositivo que varía tales dimensiones, se conseguirá mejorar
el llenado a diferente número de revoluciones. Este sistema funciona añadiendo
una toma adicional de aire a cada cilindro con un mando de mariposa que abra a
alto régimen, puesto que se mejorará la entrada de aire de admisión.

28. CONCLUSIÓN

El sistema de admisión de aire es una de las partes más importantes del motor,
pues es el que le da vida a este (como una especie de nariz) pues le suministra
aire (frio o caliente) al motor que más adelante se mezclara con el combustible.
Es uno de los sistemas más propensos a daños o fallas y el mal funcionamiento
de cualquiera de sus partes comprometerá el rendimiento de todo el motor por lo
que es necesario su conocimiento a fondo por parte del estudiante gonzalista.

Por ende,con la realización de este trabajo se busca reforzar el aprendizaje con
medios lúdicos, para una mayor aprehensión del estudiante, con esto concluimos
que:

1. Es necesario la utilización de medios físico-didácticos, en este caso el sistema
de alimentación de aire didáctico, en la producción de conocimientos, para generar
profesionales de alta calidad con esto se beneficiara a los estudiantes que se
encuentren afiliados a la modalidad de maquinaria pesada en el I.T.G.S.R Tunja

2. Con este proyecto se logra beneficiar la institución pues no cuenta con el
material ni las instalaciones adecuadas para apoyar el aprendizaje del Técnico en
mantenimiento de equipo pesado, este proyecto entra como una donación para la
institución lo cual sienta un precedente para que los futuros egresados sigan
generando proyectos que beneficien a la comunidad gonzalista.

29. BIBLIOGRAFÍA – INFOGRAFÍA


Álvarez Mejía, F. (2011). Sistema de admisión y escape. Notas de clase del Curso
Maquinaria y Mecanización Agrícola. Profesor Titular, Laboratorio de Mecanización
Agrícola, Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, Material didáctico.
Álvarez Mejía, F. (2011) Sistema de combustible a gasolina y DIESEL. Notas de clase del
Curso Maquinaria y Mecanización Agrícola. Profesor Titular, Laboratorio de Mecanización
Agrícola, Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, Material didáctico.
Álvarez Mejía, F. (2011). Sistema de enfriamiento. Notas de clase del Curso Maquinaria y
Mecanización Agrícola. Profesor Titular, Laboratorio de Mecanización Agrícola,
Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, Material didáctico.
Álvarez Mejía, F. (2011). Subsistema eléctrico. Notas de clase del Curso Maquinaria y
Mecanización Agrícola. Profesor Titular, Laboratorio de Mecanización Agrícola,
Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, Material didáctico.
Marín Cortes, E. A. (2010) Motores de combustión interna: componentes y
funcionamiento. Profesor Titular, Laboratorio de Mecanización Agrícola, Universidad
Nacional de Colombia Sede Medellín, Material didáctico. 209 p.
Marín Cortes, E. A. (2010). Lubricantes y Lubricación. Profesor Titular, Laboratorio de
Mecanización Agrícola, Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, Material
didáctico.
Anónimo. (1996) Lo que debe saber y hacer con los combustibles: las preguntas más
frecuentes de los consumidores. Revista Motor N°. 14. Noviembre 27.
HACIA UNA MEJOR CALIDAD DE NUESTRAS ESCUELAS (SYLVIA
SCHMELKES) INTERAMER 32 SERIE EDUCATIVA

Sistema de admisión variable
http://www.naikontuning.com/articulos/sistema-admision-variable/

http://www.cat.com/

Sistema de admisión y escape por AUNARMCI

La importancia del material didáctico en el proceso de enseñanza-aprendizaje (Un
acercamiento)
J. Roberto Jiménez Rosique - 13 de septiembre de 2009

30. Este trabajo está dedicado a:

nuestros padres porque fueron el soporte no solo
económicosino también emocional para la culminación
de este proyecto, a los diferentes docentes que
participaron en nuestra formación académica y a las
diferentes personas que con aportes físicos y
conceptuales ayudaron en la realización del sistema de
alimentación de aire didáctico….