CLASIFICACION Y DATOS DE LOS EQUIPOS DE INYECCION DE LOS MOTORES DEUTZ VEHICULARES DESDE FINALES DE LAS DECADAS DE 1970 HASTA LOS PRIMEROS AÑOS DE LA DECADA DEL 2000

 Desde finales de la década de 1970 y hasta los primeros años de la década del 2000, han salido de fabrica motores con diferentes equipos de inyección para las ejecuciones vehiculares. En gran parte de ese tiempo, como proveedores de servicios de inyección para Deutz Argentina S.A, Motores de San Luis y Deutz Agco Motores S.A., (distintas denominaciones que tuvo Deutz en ese trayecto), hemos sido parte de ello porque muchas modificaciones de reguladores de velocidad y calibraciones se han llevado a cabo por nosotros. 

Debido a las dudas y confusiones que a veces vemos que se dan en la comunidad de poseedores, seguidores y fanáticos de la marca es que me decidí a hacer este articulo, para esclarecer un poco el tema.

Para ello y antes de publicar información original sobre el tema, quiero mencionar que se verán con datos sobre distintos reguladores de velocidad en el caso de bombas inyectoras lineales y también sobre el uso o no de engranajes con variador de avance en las distribuciones.

PRIMERA ACLARACION, CUANDO SE USAN VARIADORES DE AVANCE

Los variadores de avance a la inyección son dispositivos con pesos centrífugos y resortes colocados en el engranaje que da impulso a la bomba inyectora, se usan solamente en motores vehiculares de velocidad variable. 

Porqué se usan, porque un motor necesita que la inyección se produzca x grados antes del punto muerto superior. En el momento de arranque el motor lo hará mejor estando mas atrasado, una vez que arranco y se lo va acelerando se mejorará notablemente el funcionamiento del mismo si a su vez se produce también un avance paulatino del comienzo de inyección, a medida que suben las rpm.

En el caso de motores estacionarios como ser grupos electrógenos o bombas de agua que trabajan a un régimen de rpm fijo (1500 - 1800 rpm), desde ya no lo necesitan, tampoco se uso mayormente en otras máquinas como tractores y cosechadoras, ya que generalmente se las usa siempre a un régimen de trabajo elevado (2300 - 2500 rpm). En todos los casos antes mencionados han salido de fabrica con engranajes fijos en la bomba inyectora y ajustado el avance de acuerdo al régimen de trabajo.

En los motores vehiculares ya sea F4L913, F5L913 y F6L913 (de aspiración normal), tanto como los BF4L913, BF6L913, (motores con turbo) y los BF6L913C (turbo, post enfriados), se han colocado variadores de avance en el engranaje que comanda la bomba inyectora.

A modo de ejemplo un motor no ecológico, por ejemplo un turbo BF6L913 colocado en un camión o en un colectivo urbano lleva un avance a la inyección de 26 grados, teniendo un variador de avance, y el mismo motor en su ejecución agrícola o estacionario lleva un avance de entre 32 a 36 grados de acuerdo a la ejecución que haya salido y sin variador de avance.

De esta manera los motores vehiculares con variador de avance tienen una marcha mas confortable y menos ruidosa.

SEGUNDA ACLARACION SOBRE LOS REGULADORES DE VELOCIDAD

En las bombas de inyección lineales Bosch, se podrán encontrar 4 tipos de regulador de velocidad, son los modelos siguientes:

Regulador RS, es un regulador de mínima y máxima velocidad, diseñados para uso vehicular. Es similar al RSV que luego explicaré, pero tiene trabada a la velocidad máxima del motor lo que sería la palanca del acelerador del RSV, y con lo que es la palanca de parada del RSV se acciona directamente la cremallera de la comba inyectora. De esta manera el usuario es el que dispone del comando de la cremallera pudiendo obtener el máximo aprovechamiento de torque y fuerza a su gusto. Cuando el motor arranca quedará en velocidad de ralentí, amortiguado por un resorte en el regulador para tal fin, de ahí en más a medida que se lo acelere es el usuario el que establece con el pedal el régimen deseado y el regulador volverá a actuar por si mismo si se lo acelera a fondo y detecta que se puedan superar, las rpm máximas tolerables evitando que el motor se pase de velocidad.

Regulador RSV, similar al RS pero es regulador de todo régimen, esto quiere decir que para cada posición de la palanca del acelerador tendrá un régimen de funcionamiento estable. Es un regulador concebido principalmente para motores de régimen fijo y maquinaria vial y agrícola (grupos electrógenos, bombas de agua, tractores, cosechadoras, topadoras, etc.). Tienen la posibilidad de poderse calibrar con precisión y gran sensibilidad a la recepción de carga, para poder afrontar un aumento de carga grande rápidamente sin venirse abajo de rpm. por ejemplo cuando se saca y pone toda la carga de un grupo electrógeno de 1500 rpm y que no se produzcan caídas de velocidad que hagan variar los 50 Hz mas allá de lo normal. O cuando un tractor agrícola debe hacer frente a un clavado de rejas de arado.

Calibrados adecuadamente también se los ha usado en motores vehiculares.

Regulador RQ, es un regulador que al igual que el RS es de máxima y mínima velocidad, son una configuración distinta con pesas más pesadas, igualmente concebido para uso vehicular, y bajo ciertas y específicas calibraciones a demostrado ser muy bueno en regímenes fijos como para motores de grupos electrógenos de gran tamaño (en otras marcas de motores).

En este caso también si se trata de un vehículo es el chofer el que maneja la cremallera de la bomba inyectora y el regulador actuará solamente en el régimen máximo y cuando se suelta el acelerador ajustando la velocidad de marcha lenta o ralentí.

Regulador RQV, es un regulador mayormente usado en aplicaciones vehiculares, regula al igual que el RSV todos los regímenes de rpm del motor pero con un grado de irregularidad más alto, eso quiere decir que no es tan sensible a las variaciones de carga como el RSV. Por un lado no es el conductor quien mueve directamente la cremallera sino que para cada posición de la palanca del acelerador habrá un régimen estable de rpm. Un ejemplo sería así: si manejamos un vehículo con un regulador RQV o un RSV y vamos por una ruta plana a una velocidad x, si hubiera una parte del camino donde hubiera una pendiente hacia arriba y no movemos el pedal del acelerador, se verá que primero caerán las rpm y la velocidad del vehículo debido a la pendiente, pero si esperamos sin tocar el acelerador, el regulador actuara solo avanzando la cremallera de modo de volver a llegar a las rpm que estaba. Eso es lo que significa "que regula todos los regímenes del motor".

TERCERA ACLARACION, SOBRE BOMBAS INYECTORAS ROTATIVAS

Las bombas rotativas utilizadas en los motores Deutz, son las del modelo VE de Bosch. A diferencia de las bombas inyectoras lineales, las rotativas tienen un variador de avance a la inyección hidráulico incluido dentro de la bomba inyectora, con lo cual se evita el uso del engranaje con variador en la distribución y por lo tanto el engranaje que mueve la bomba es uno fijo.

Las bombas rotativas tienen también la ventaja de poder funcionar dentro de ciertos límites sin una bomba alimentadora previa, ya que la misma bomba tiene una bombita de alimentación propia.

Las bombas rotativas VE tienen en el caso de las utilizadas por Deutz un regulador de velocidad interno de fuerza centrífuga y en este caso al igual que el RSV y el RQV, se comporta como un regulador de todo régimen, o sea que para cada posición de la palanca de acelerador se establecerá una velocidad constante de motor.

RESUMIENDO

Respecto a los distintos comportamientos de los motores de acuerdo a los distintos equipos de inyección, no hacen que un motor sea más potente que otro, salvo en los ecológicos donde si hay una pequeña diferencia en la potencia final, en los vehiculares, ya sea con regulador RS o con bomba rotativa VE tienen la misma potencia final con el mismo régimen, (de hecho llevan el mismo caudal de plena carga de inyección), las diferencias suelen ser de tipo comportamiento, intermedio, o sea si bien tienen la misma potencia final, el manejar un motor con regulador RS por ejemplo hará que el usuario si acelera fuerte percibirá toda esa potencia disponible con un gran torque, un motor con bomba rotativa o con regulador RQV tendrá un comportamiento más parejo y estable, pero quizás no tan dinámico. 

Hubo casos donde fue necesario reemplazar el regulador pero en muchas ocasiones por tratarse de aplicaciones especiales, por ejemplo los camiones Dodge DD1000, vinieron de fabrica con un BF6L913 y 913 C con regulador RS, y famoso era que eran superiores e imparables respecto al Mercedes 1517, de la misma potencia, pero en algunos casos fue necesario remplazarles el RS por un RQV, ya que algunos camiones necesitaban una toma de fuerza adicional a velocidad fija, por ejemplo para cargar cereal, y ahí los camioneros comprobaban la diferencia de comportamiento y la perdida de ese control sobre la cremallera.

También hubo algunos casos de usuarios de camionetas que les costaba acostumbrarse al manejo con el RS y le hemos colocado un RQV para hacerlo menos nervioso y más estable, tiene la contra que hay que hacerlo con cuidado porque en el 4 cilindros el cuerpo del regulador RQV toca en un punto contra el block y hay que hacer un esmerilado de la zona.

Es importante aclarar que un motor con un regulador RS bien instalado, es cuando de le hace el accionamiento del acelerador con un cable, en ningún caso tiene que tener varillaje fijo a varilla, porque las vibraciones del motor se trasladan a la varilla haciendo una retroalimentación de vibraciones y desestabilizaciones.

LISTADO DE MOTORES VEHICULARES

MOTOR    POTENCIA/RPM    BOMBA Y REGULADOR        AVANCE    TOBERA    APLIC

F4L913        64 KW/2800            PES4A80D410/3RS2346            26 + 1            774               F100

                                                        RS 325/1400 A0B699DL

F4L913        64 KW/2800            ROTATIVA                                  13° - 1MM    774              F100

                                                      VE 4/11F1400 R39-2                                                            AGRALE

F4L913        59 KW/2800            PES4A95D410/3RS2789              10° + 1         658               F100

EURO 1                                        RSV 325/1250A5C858L

BF4L913     78 KW/2650             ROTATIVA                                 13° - 1MM      775          AGRALE

                                                        VE 4/12F1325R745 

       

BF4L913     78 KW/2650            PES4A85D410/3RS2707              21 + 1            775            AGRALE

                                                        RQV 300/1250AB935-1L 

                                          

F5L913        79 KW/2800            PES5A80D410/3RS2347             26 + 1            774                F350

                                                        RS 325/1400 A0B699DL

F6L913         96 KW/2800            PES6A80D410 RS2527/2755       26 + 1          774    CAMION

                                                        RQV300-1400AB1234L                                            COLECTIVO

BF6L913      118 KW/2650            PES6A85D410RS2415                24 + 1           775       CAMION

                                                          RQV300/1325AB1234-L                                        COLECTIVO

BF6L913C    136 KW/2500            PES6A95D410RS2471                26 + 1           775  CAMION

                                                           RQV300/1250AB1234L

BF6L913C    125 KW/2500            PES6A95D410RS2857                  22° + 1        131    CAMION

EURO 1                                            RQV300/1250 AB 1284L                                        COLECTIVO

BF6L913C    134 KW/2300            PES6A95D410RS2857                   18° + 1        658 COLECTIVO

EURO 2                                             RQV300/1250AB1284L

   

Debido a la Pandemia: Las consecuencias que se producen al quedar inactivos los motores diésel, en Grupos electrógenos, maquinaria de construcción, embarcaciones, vehículos livianos y pesados.

 

Bomba Lucas Cav afectada por biodiesel, a simple vista parece óxido pero no es óxido está pegada con biodiesel

A nivel global se produjo la necesidad de limitar actividades laborales y recreativas, así como la prohibición de circulación de muchos vehículos. En los motores diésel los posibles daños que ello produce no son menores.

Hace años cuando un motor quedaba parado un tiempo y hasta a veces un año solo, se producían algunas dificultades al momento de volver a arrancarlo, debido a la descarga o inutilización de las baterías del circuito eléctrico, o algunos daños en el sistema de combustible, si es que podía haber quedado algo de agua en el gasoil, que con el paso del tiempo daba lugar a la proliferación de algas y bacterias nocivas que tapaban filtros de combustible, chupadores de los tanques y el posterior uso del motor con ese combustible contaminado, produciendo el desgaste prematuro y a veces fulminante de los componentes principales de las bombas inyectoras e inyectores. O sea, el desgaste de elementos bombeantes, válvulas de presión, cabezales de bombas rotativas y toberas de los inyectores.

Pero desde hace ya varios años el gasoil trae por norma internacional, no solo acá, sino en el mundo, un porcentaje de biodiesel, entre el 8 y el 10 %.

Los que nos dedicamos a la reparación de equipos de inyección, empezamos a ver a partir de allí,  los efectos que producía la presencia de biodiesel en las bombas inyectoras de los motores que no funcionaban con asiduidad. Desde vehículos 0 KM que quedaban parados un mes o más en condiciones de preentrega, grupos electrógenos que por mantenimiento solo se ponían en marcha cada tanto, máquinas viales o agrícolas que por distintas razones no funcionaban todos los días, grandes buques que paraban por reparaciones o embarcaciones menores como yates y veleros.

Para que se entienda más fácilmente, el biodiesel es un combustible logrado a partir de un aceite vegetal y como tal, se parece al aceite de cocina, que como sabrán, cuando queda sobre una superficie metálica por un tiempo se pone pegajoso.

En este caso no podemos endilgarle a algunas marcas de combustible o tipos de gasoil la responsabilidad, ya que todas las marcas los usan y la proporción es la misma tanto en los gasoil comunes como Premium.

Si bien con el tiempo hemos probado algunos aditivos que se venden para reducir los daños colaterales, no comprobamos su fehaciente resultado, por lo que nuestra recomendación fue siempre a nuestros clientes transportistas, usuarios de maquinas , embarcaciones y grupos electrógenos, tener presente, poner en marcha los motores y dejarlos al menos en funcionamiento,  hasta que los motores adquieran la  temperatura de trabajo, primero cada quince días y luego, dado que a veces no alcanza,  hacerlo una vez a la semana.

De hecho, en aquellos grupos electrógenos con tableros automatizados se programaban para hacerlo de forma automática.

Limpiar un equipo de inyección es una tarea compleja porque conlleva a tener que sacar la bomba inyectora e inyectores del motor, desarmarlos para despegarlos, y siempre que se desarman hay que medirlos y calibrarlos,  luego, cuando se reinstala en el motor, se deberán limpiar meticulosamente cañerías, filtros, bombas de alimentación  y en muchos casos, retirar los tanques de combustible para abrirlos y limpiarlos (el biodiesel se adhiere a sus paredes formando una película pegajosa y gelatinosa). Si esa limpieza no se logra a conciencia, al poco tiempo volverá a ocurrir lo  mismo  y si quedan partículas dando vueltas sin limpiar, estas volverán a reinstalarse en el equipo de inyección.

Ha pasado en máquinas donde es muy engorroso extraer el tanque como en autoelevadores o grupos electrógenos que tienen el tanque incluído en su base o chasis, que se optó por anular el tanque existente y colocar otro en un lugar más accesible.

Bomba Stanadyne de Cummins cuando esta normal

Bomba Stanadyne de Iveco cuando está levemente afectada

Bomba Stanadyne de John Deere muy afectada

Vista de arriba de una bomba lineal tipo P de un propulsor Volvo, se ve el biodiesel pegado en los elementos bombeantes

Valvulas y racores de salida de la bomba de la imagen anterior

Lucas Cav de un motor Perkins de generador

Interior de una bomba rotativa VE Bosch afectada por biodiesel

RECOMENDACIONES

La pregunta habitual es: ¿Qué hago,  cambio los filtros y pruebo darle arranque?

Darle arranque de una,  desde ya,  no se debe hacer, lo primero será la rutina de verificar el nivel y el color del aceite del motor, verificar el agua de refrigeración y desarmar el filtro de combustible y ver qué aparece. Si el filtro se encuentra con el color normal del combustible se podrá volver a armar, pero si se ve en el interior del filtro color óxido y si se pasa el dedo y se comprueba que lo de color no es óxido de hierro,  sino una sustancia gelatinosa y pegajosa habrá que presumir que el equipo de inyección estará igual. Para confirmarlo,  antes de sacar la bomba,  se desenroscará el bulón hueco o racor de entrada de combustible de la bomba y se mirará si el interior de este,  esta también con el color óxido, en cuyo caso se confirma que el interior de la bomba esta igual. De ser así,  se sugiere no girar ni dar arranque al motor sin controlar antes la inyección.

La otra pregunta es: ¿Qué pasa si le doy arranque igual estando así?

Hay 3 tipos de equipos de inyección, los motores mecánicos con bombas inyectoras lineales, los mecánicos con bombas rotativas y los motores electrónicos que a su vez,  pueden tener bombeantes con accionamiento electrónico o inyectores electrónicos con Common Rail. En cualquier caso el biodiesel que se posa sobre sus piezas metálicas endurece los movimientos y en algunos casos,  a un punto tal que los engrana. Quiere decir que las válvulas quedan pegadas cerradas o abiertas. Los elementos bombeantes dejan de girar y hacen que las cremalleras se traben. A los cabezales de las bombas rotativas en el mejor de los casos,  se les traban las válvulas y dejan de funcionar y en el peor de los casos,  se les corta el embolo del cabezal por engranamiento, como ocurre también cuando hay agua en el gasoil y se oxidan los componentes.

Dicho esto,  si se le da arranque igual,  podrá pasar que simplemente no arranque porque no se produce la inyección,  por lo antes expuesto y si logra arrancar podría pasar que por la dureza de los movimientos el regulador de velocidad no lo logre manejar y tienda a acelerarse o embalarse el motor, produciendo luego daños mas graves al mismo. Como también puede ocurrir que se engrane y rompa la bomba en ese proceso de arranque.

 

Si el filtro estaba bien y con el color normal del combustible se podría proceder a purgar la instalación e intentar poner en marcha el motor, siempre estando atentos a que cuando arranque el motor rápidamente establezca su velocidad de ralentí o regulación. Esto es importante,  porque si el motor tiende a acelerarse solo puede estar ocurriendo que los mecanismos de la bomba (cremallera o cabezal) estén pegados y si rápidamente no se establece la velocidad normal,  del motor,  puede dar lugar al embalamiento de este.

El biodiesel afecta por igual a los motores pequeños como a los grandes tengan el equipo de inyección que tengan.

En la foto y a  modo de comparación de tamaño,  en el medio un inyector electrónico de una Sprinter de Mercedes Benz.   A la derecha,  la tobera del inyector de motor marino que esta a la izquierda

Por último,  la mejor manera de evitar y alejar los problemas que ocasiona el biodiesel,  es poner en marcha los motores lo más seguido posible aunque no se usen los vehiculos, máquinas y embarcaciones, la circulación del combustible por el sistema es la única forma de mantener los sistemas limpios.

Reseña histórica y técnica de los motores Semi Diésel de cabeza caliente, en inglés conocidos como Hot Bulb engines, en alemán Gluhkopf motor

En esta ocasión trate de hacer un articulo lo más completo posible sobre estos particulares motores que fueron quedando en el pasado pero que formaron parte importante de la historia de los motores de combustión interna. Comencé por su historia y luego con la explicación técnica de su funcionamiento.

Estos motores inventados cronológicamente después del motor Otto de 4 tiempos y antes del motor diésel de Rudolf Diesel, fueron usados durante todo el siglo 20 en embarcaciones, usinas, fabricas y para propulsar pequeñas locomotoras y tractores. 

En nuestra colección de motores contamos con 3 de este tipo:

1 Motor Leisnig alemán  de entre 1915 a 1925 fabricado por Leisnig Motorenfabrik G,M.B.H. en proceso de restauración.

1 Motor Fraire Hnos. hecho en La Plata, Argentina, hay muy pocos datos por lo que no podemos saber a ciencia cierta su edad y si se hacían completamente aquí o con componentes importados, pero es muy parecido al Leisnig alemán.

1 Tractor Pampa argentino con motor de este tipo y copiado en la década de 1950 del tractor alemán Lanz Bulldog.

Motor Leisnig

Tractor Pampa

                                                                             





 

Motor Fraire

Historia:

El primer motor de este tipo fue inventado por Herbert Akroyd Stuart (28/1/1864 – 19/2/1927) nacido en Yorkshire, Inglaterra, lo patento en 1890, poco antes que Rudolf Diesel  patentara su motor en 1893.

Akroyd Stuart patento su motor para Richard Hornsby & Sons y la patente se tituló así:

“Mejoras en motores operados por la explosión de mezclas de vapor combustible o gas y aire”

Los motores fueron construidos a partir del 26 de junio de 1891 como “Hornsby- Akroyd”.

A partir de allí se utilizó este concepto de motor por otros fabricantes de Europa y EEUU.

Según relata el Anson Engine Museum de Inglaterra, “El Hornsby- Akroyd fue un éxito instantáneo y se construyeron un total de 32.417 motores de este tipo. Sus usos fueron numerosos y se produjeron en forma horizontal y vertical, estacionarios y portátil. En 1896 se utilizó para impulsar el primer tractor petrolero y la primera locomotora petrolera. En 1905 un tractor con motor Hornsby- Akroyd de 20 Hp fue el primer tractor oruga del mundo”.

Este tipo de motores de cabeza caliente se hicieron muy populares ya antes de la primer guerra mundial (1914-1918), reemplazando a los motores de petróleo y de gas pobre. En el Norte de Europa eran muy utilizados en pequeñas embarcaciones de Río y de Canal. Bolinder lo comenzó a hacer en Suecia desde 1904, Tuxham en Dinamarca.

En las costas alemanas surgieron algunos fabricantes, varios de ellos no prosperaron luego de la gran guerra.

La firma Heinrich Lanz AG de Mannheim, Alemania fabricante de maquinaria agrícola, luego de ver interrumpida su producción durante la primera guerra mundial para fabricar aeronaves, retomo la fabricación de productos agrícolas y en 1921 incorpora el motor semi diésel de cabeza caliente a un tractor. El diseño fue realizado por el Ing. Fritz Huber. Debido al aspecto del tractor parecido a los perros bulldog fue llamado Lanz Bulldog.

Años más tarde los diseños de Lanz fueron reproducidos con éxito por Le Percheron en Francia, Landini en Italia, Pampa (IAME, DINFIA, DINELA) en Argentina, Ursus en Polonia, Kelly & Lewis en Australia, Lanz Iberica en España, cada uno con sus particularidades.

En 1928 los motores semi diésel de cabeza caliente lideraban la lista de motores para barcos de pesca y de canal y había 14 constructores solo en Alemania. Para 1958 en toda Europa para las  embarcaciones de Río y Canal aún llevaban ventaja los motores semi diésel respecto de los diésel en una relación de 51 : 31.

Principio de funcionamiento y características

Mientras en los motores diésel el combustible se auto inflama debido a la alta temperatura del aire que se consigue al comprimirlo dentro de la cámara de combustión, en los semi diésel que tienen una relación de compresión menor se consigue la inflamación al producirse la inyección de combustible sobre un punto o zona caliente de la tapa de cilindros. Por esa razón el nombre de cabeza caliente o Hot Bulb en inglés o Gluhkopf en alemán que significan lo mismo.

En la mayoría de estos motores esta zona incandescente o caliente es una cámara o pieza auxiliar adjunta a la cabeza o tapa de cilindro. En los primeros esa pieza auxiliar tiene forma de bola o esfera maciza, luego han ido adoptando diversas formas de cuña o cónica.

Para lograr la puesta en marcha de estas máquinas es necesario calentar mediante una lámpara de querosene o soplete de gas la zona caliente de la cabeza, ya sea la bola, la cuña o el cono hasta una temperatura tal que al introducirse el combustible por el orificio de inyección este se vaporice. Algunos motores venían con dispositivos eléctricos como grandes bujías de precalentamiento o sistemas de encendido a chispa para iniciar el motor con nafta y una vez arrancado y caliente pasarlo a un combustible más pesado.

Digo combustible más pesado porque estos motores no solo podían funcionar con gasoil sino que también funcionaban con fuel oil, aceites, querosene e incluso aceites de origen vegetal o animal. Ello se lograba también porque a diferencia de los motores diésel que tienen sistemas de inyección de alta presión (150 a 350 Bar) y de precisión, los semi diésel tienen un sistema de inyección más simple de baja presión (10 Bar o menos) y no necesitan una tobera sino un inyector simple de paso calibrado.

Solo en pocos casos tenían motores o burros de arranque, en la gran mayoría se consigue el arranque una vez caliente balanceando hacia un lado u otro el volante, en ciertas ocasiones arrancan al revés, luego se le baja las rpm al ritmo de balanceo hasta logra el giro contrario. Los motores grandes se arrancaban con el método de insuflar aire comprimido al cilindro como en los motores diésel de gran tamaño.

Estos motores no tienen válvulas ni árbol de levas ya que adoptan el principio de funcionamiento de 2 ciclos o tiempos, con carter seco y con válvulas tipo flaps para permitir el ingreso de aire al motor.

                                1° Tiempo o ciclo

El primer ciclo comienza con el pistón en el PMI punto muerto inferior las lumbreras de escape y admisión abiertas, el pistón en su carrera ascendente se carga de aire que llega por la lumbrera de admisión barriendo los gases que quedaron del ciclo anterior, enviándolos al exterior por la lumbrera de escape.

Este efecto de barrido se logra gracias a que en el ciclo anterior se produjo una pre compresión de aire en el carter.

                                 2° Tiempo o ciclo

Cuando el pistón llega al PMS punto muerto superior el aire con el combustible vaporizado que se inyecto sobre el punto caliente producen la expansión de los gases que empujan al pistón produciendo un trabajo. El ciclo de expansión tanto en los motores diésel como semi diésel varía de acuerdo a la velocidad del motor pero la combustión continúa unos 20 a 30 grados de cigüeñal después del PMS. La máxima presión de los gases se logra alrededor de los 10 grados después del PMS. La antedicha producción de trabajo es lo que da la potencia al pistón que traslada el trabajo al cigüeñal.

Finalmente el pistón en su carrera descendente hacia el PMI descubre la lumbrera de escape y los gases salen al tubo de escape, a su vez en este ciclo las válvulas flaps del carter se cierran y el aire que por allí se había aspirado al carter se pre comprime a una presión que hace que al descubrirse la lumbrera de admisión este aire ingresa a presión al cilindro produce el barrido de los gases hacia el escape como mencione en el ciclo anterior. Este aire es suficiente para barrer los gases y llenar el cilindro con aire fresco para comenzar el primer tiempo o ciclo nuevamente.

En esta imagen de la tapa de cilindros del motor Leisnig vista de arriba se ve abajo la pieza postiza que va arriba que es su cabeza caliente y en este caso tiene forma cónica abajo y esfera arriba

 

Pieza caliente cónica del motor del tractor Pampa

Pistón y biela del tractor Pampa

Otra toma de la cabeza del pistón del tractor Pampa

Pistón y biela del motor Fraire Hnos.

Lubricación

Como son motores de 2 tiempos con carter seco necesitan un sistema de lubricación distinto al del motor diésel convencional. Esto es lo que los hace consumir más aceite ya que a diferencia del diésel 4 tiempos donde el depósito de aceite es el carter y una bomba de engranajes moviliza el aceite a presión hacia los diferentes puntos de engrase y luego retorna el aceite nuevamente al carter en un ciclo cerrado en los motores de 2 tiempos es necesario tener una maquina externa que lleva aceite por cañerías independientes hacia los distintos puntos de engrase, el cilindro, los cojinetes de bancadas del cigüeñal y de biela. La bomba lubricadora es movida por el mismo motor y entrega aceite en cantidad pre calculada a cada punto de engrase, el exceso de aceite en pequeños motores no se recupera, en motores más grandes se vuelve a filtrar y retorna al depósito de aceite que está por encima de la maquina aceitera para recibir el aceite por gravedad.
                                                        

Bomba lubricadora Bosch de una entrada y 3 salidas, a medida que gira envía gotas de aceite 

Regulación de la velocidad

Para lograr una velocidad de funcionamiento estable cuentan con un regulador centrifugo en algunos casos en el volante del motor y en otros casos en otro lugar, el procedimiento es que la bomba de inyección es impulsada por una leva cónica o cuña que varía la cantidad inyectada de acuerdo a la posición de la cuña (que modifica el recorrido del embolo de inyección), la que es desplazada en un eje por el regulador de pesas centrifugas (tipo de Watt) en contraposición con un resorte y de esa manera poder lograr un número de revoluciones estable del motor. Al apretar el resorte se aumentan las revoluciones y al aflojarlo se bajan.

Eje suplementario movido por un engranaje, en el se aprecia la leva cónica la cual impulsa el embolo inyector y el conjunto de contrapesos

El elemento bombeante que apoya sobre la leva cónica y que de acuerdo a la posición de esta entrega más o menos combustible

El inyector no tiene aguja ni resorte de presión, es solo un tubo hueco que atraviesa la tapa de cilindro apuntando al punto caliente (bulbo, esfera o cono). En la punta tiene un paso calibrado por donde inyecta a baja presión el combustible que recibe del elemento bombeante.

Refrigeración

En todos los casos se trata de motores refrigerados por agua, ya sea por el método de termosifón con un tanque auxiliar y un radiador en algunos casos con paletas movidas por el motor que hacen circular aire por los radiadores. En los motores de embarcaciones con una bomba de agua accionada por el mismo motor y que hace circular el agua que toma del río como en cualquier motor marinizado volviendo el agua al río.

Ventajas

Simplicidad en la construcción, menor cantidad de piezas, no tiene válvulas ni árbol de levas ni bomba inyectora e inyectores.

Baja relación de compresión, la presión de compresión es de entre 10 y 15 Bar y como las rpm de funcionamiento son bajas entre 500 y 1000 rpm, los hace eternos.

Tener en cuenta que al ser 2 tiempos hay una presión efectiva en cada ciclo descendente del pistón a diferencia de los diésel 4 tiempos donde cada 2 giros del cigüeñal hay una presión efectiva lo que los hace más potentes a los 2 tiempos en relación a los 4 tiempos para una misma cilindrada de motor.

Pueden quemar todo tipo de combustibles más pesados que el gasoil.

Desventajas

Más vibraciones

Sonido distinto. Para algunos muy agradable

Mayor consumo de combustible

Mayor humo por el escape, dependiendo del combustible que se use.

Arranque trabajoso y problemático comparativamente con el motor diésel debido a tener que precalentar la tapa con un soplete.

Limpieza frecuente del sistema de escape por la acumulación de carbón.

Consumo de aceite más elevado.

NUESTRO MOTOR MAS ANTIGUO GARDNER 1ACR DE 1906

El año pasado un amigo nuestro Horacio nos vendió 3 motores, en realidad fue un canje, el nos dio un Gardner acr1 Inglés, un Liesnig Alemán de la década del 30 y un Jenbach JW15, todos desarmados a cambio de un grupo electrógeno actual funcionando.
Motor Jenbach ya tenemos uno pero nos interesaban mucho los otros 2. Cuando los vimos desarmados en su casa nos interesamos mucho por los motores pero también al estar desarmados completamente dudábamos sobre posibles faltantes.
El Gardner el más chico de los tres fue el que más me deslumbro, vi su biela y el magneto, la ausencia de tapa de cilindros y ya me di cuenta que se trataba de una maquina muy antigua.
después que Walter los traslado a nuestro taller pude revisar mejor las piezas y para mi sorpresa estaba completo, buscando en internet tarde días en poder encontrar de que modelo se trataba porque si bien llevaba una placa de bronce que decía Lacy Hulbert no había una placa especifica del motor.
Lacy Hulbert era porque luego averigue que este motor se usaba entre otros usos para mover compresores de aire de esa marca inglesa, probablemente para el llenado de tanque de aire para el arranque de motores de mayor tamaño.
Después de seguir buscando encontré en un foro del año 2017 que un usuario Ingles mostraba un motor igual haciendo referencia que el sabía que hasta ese momento solo había 2 ejemplares en Inglaterra el de él y otro en el museo "National Waterways Museum Gloucester", y un par más en Nueva Zelanda y en EEUU. Así pude identificar el modelo y conocer que se trataba de un 1ACR.
Googleando el modelo del magneto encontré una pagina inglesa muy completa sobre magnetos donde hacía referencia a los modelos que la empresa alemana Bosch fabricaba para motores ingleses y grande fue mi alegría al encontrar un listado con los números de serie clasificados por año de fabricación. De esa manera pude reconocer que el magneto era de 1905/6, o sea que el motor debía ser de 1906.
Ingresando a la página "Graces Guide To British Industrial History"  pude encontrar la foto del motor en el museo que me fue muy útil para empezar a armar provisionalmente el motor sin limpiar nada solo para ver si estaba completo.
No solo estaba completo sino que también muy sano, el cilindro los bujes de biela y bancadas estaban íntegros. era cuestión de limpiar bien y armarlo. a pesar que muchas piezas estuvieron a la intemperie.
Hubo varios motores de esos años sin tapas de cilindros, también tenemos un Fivet Francés y un Deutz MA116, era característico en motores de los primeros años del 1900 al 1925.

Esta es la única placa que le encontramos y que hace referencia a Lacy-Hulbert la emblemática empresa inglesa fabricante de compresores y accesorios neumáticos.

El block del motor donde tiene en su fundición la marca del motor

Esta es la foto que encontré del museo Inglés donde se encuentra un ejemplar y que me fué útil para visualizar su aspecto armado

Así se encontraban las piezas desarmadas tal cual se nos trajo

Su biela cilindrica apenas la vi me di cuenta que se trataba de un motor muy antiguo

El magneto en principio parecía destruido pero al limpiarlo note que funcionaba

El carburador después de limpiarlo un poco

La cuba y el flotante

El magneto después de limpiarlo un poco y poder ver el modelo DA2 y su número de serie

El primer armado como para presentar las piezas y ver si estaba completo

Primer vídeo que hice mostrando la presentación de piezas

Luego llego la tarea de limpieza pieza por pieza

Limpieza de los contrapesos del regulador de velocidad

Válvula de escape en el block del motor absolutamente engranada, fueron días de darle un golpe para un lado y otro golpe para el otro lado mojando con líquidos hasta lograr desengranar sin romper nada

Restauración del magneto

El cilindro con el pistón ya colocado con los aros originales que tenía

Mostrando algunas particularidades en un vídeo

El armado con partes ya pintadas y sin el carter de fundición sobre soportes hechos para la ocasión

El carburador

Fue necesario fabricar una de las palancas que no estaba

Soldamos las roturas del flotante y fabricamos una aguja nueva en acero plata

Primer vídeo del motor armado

Luego armamos un carro para colocar el motor con ruedas hechas por nosotros 

Vídeo del motor sobre el carro