Automatización industrial Robots industriales en una fábrica de automóviles. La automatización industrial (automatización: del griego antiguo auto, ‘guiado por uno mismo’) es el uso de sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para fines industriales. Como una disciplina de la ingeniería más amplia que un sistema de control, abarca la instrumentación industrial, que incluye los sensores, los transmisores de campo, los sistemas de control y supervisión, los sistemas de transmisión y recolección de datos y las aplicaciones de software en tiempo real para supervisar y controlar las operaciones de plantas o procesos industriales. Antecedentes históricos[ Prehistoria[ Las primeras máquinas simples sustituían una forma de esfuerzo en otra forma que fueran manejadas por el ser humano, tal como levantar un objeto pesado con un sistema de poleas o con una palanca. Posteriormente las máquinas fueron capaces de sustituir la energía humana o animal por formas naturales de energía renovable, tales como el viento, las mareas, o un flujo de agua. Todavía después, algunas formas de automatización fueron controlados por mecanismos de relojería o dispositivos similares utilizando algunas formas de fuentes de poder artificiales -algún resorte, un flujo canalizado de agua o vapor para producir acciones simples y repetitivas, tal como figuras en movimiento, creación de música, o juegos. Dichos dispositivos caracterizaban a figuras humanas, fueron conocidos como autómatas y datan posiblemente desde el año 300 AC. Siglo XIX En 1801, la patente de un telar automático utilizando tarjetas perforadas fue dada a Joseph Marie Jacquard, quien revolucionó la industria del textil. La parte más visible de la automatización actual puede ser la robótica industrial. Algunas ventajas son repetitividad, control de calidad más estrecho, mayor eficiencia, integración con sistemas empresariales, incremento de productividad, y reducción de trabajo humano. Algunas desventajas son requerimientos de un gran capital, decremento severo en la flexibilidad, y un incremento en la dependencia del mantenimiento y reparación. Por ejemplo, Japón ha tenido necesidad de retirar muchos de sus robots industriales cuando encontraron que eran incapaces de adaptarse a los cambios dramáticos de los requerimientos de producción, no siendo posible justificar sus altos costos iniciales. Siglo XX Ya en el siglo XX comenzó a desarrollarse una diferenciación entre la primera revolución industrial, cuyo núcleo estaba centrado en la mecanización (máquina de vapor, telar mecánico) y se inició a fines del S. XVIII y lo que se llamó recientemente la segunda revolución industrial (en la segunda mitad del siglo XX) que se centraba en torno a la automatización de la industria La automatización había existido por muchos años en una escala pequeña, y para mediados del siglo XX aún utilizaba mecanismos simples para automatizar tareas sencillas de manufactura. El concepto solamente llegó a ser realmente práctico con la adición (y evolución) de las computadoras digitales, cuya flexibilidad permitió manejar cualquier clase de tarea. Las computadoras digitales con la combinación requerida de velocidad, poder de cómputo, precio y tamaño, como para ser aplicadas en la industria, empezaron a aparecer en la década de los años 1960. Antes de ese tiempo, las computadoras industriales eran exclusivamente computadoras analógicas y computadoras híbridas. Desde entonces las computadoras digitales tomaron el control de la mayoría de las tareas simples, repetitivas, tareas semiespecializadas y especializadas, con algunas excepciones notables en la producción e inspección de alimentos. Como un famoso dicho anónimo dice, "para muchas y muy cambiantes tareas, es difícil reemplazar a los seres humanos, quienes son fácilmente vueltos a entrenar dentro de un amplio rango de tareas, más aún, son producidos a bajo costo por personal sin entrenamiento". La automatización y el cuerpo humano Existen muchos trabajos que no presentan el riesgo inmediato de la automatización. Ningún dispositivo que haya sido inventado puede competir, en la precisión y certeza en muchas tareas, contra el ojo humano; tampoco contra el oído humano. Cualquier persona puede identificar y distinguir mayor cantidad de esencias que cualquier dispositivo automático. Las habilidades para el patrón de reconocimiento humano, reconocimiento de lenguaje y producción de lenguaje se encuentran más allá de cualquier expectativa de los ingenieros de automatización. Tecnologías que componen la automatización industrial • Electricidad industrial. • Neumática industrial. • Oleohidráulica industrial. • Autómatas programables. • Comunicaciones industriales. • Robótica industrial.

Motor Eléctrico

MOTORES (motor de combustión interna de 4 tiempos)

MOTORES

MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

Vamos a ver todas las partes y funcionamiento de un motor de combustión interna, usado en los coches o automóviles, hasta formar el motor por completo. Este motor también se llama Otto en honor a su inventor o Motor de 4 Tiempos. También veremos como es el funcionamiento de los 4 tiempos de este tipo de motores.

   En primer lugar vamos a ver las 3 partes principales del motor de combustión:

   CULATA DEL MOTOR (tapa de cilindro)

   Con el nombre de culata se conoce a la parte superior del motor. Sirve, entre otras cosas, de cierre a los cilindros por su parte superior. En ella van alojadas, las válvulas de admisión y escape, las bujías (en los OTTO),el árbol de levas y los conductos de admisión de aire y gasolina y de escape. Es la encargada de soportar las explosiones originadas en la cámara de combustión. Está unida firmemente al bloque por tornillos. Entre ambas piezas se coloca una “junta de culata” garantizando así un sellaje entre el bloque y la culata hermético.




   EL BLOQUE DEL MOTOR (block)

   Es la estructura básica del motor y parte más grande del motor. contiene los cilindros donde los pistones suben y bajan, conductos por donde pasa el liquido refrigerante y otros conductos independientes por donde circula el lubricante. Generalmente el bloque esta construido en aleaciones de acero o aluminio.

   

   La forma del bloque depende de como se vayan a colocar los pistones en los cilindros:


   Más adelante veremos como son los 4 tiempos de los pistones que van en el interior de cilindro.

   La junta de culata: se utiliza para sellar la unión entre la culata y el bloque. Posee varias perforaciones por las cuales pasan los pistones, los espárragos de sujeción, y los conductos tanto de lubricación como los de refrigeración.

   CARTER DEL MOTOR

   Es la parte donde se deposita el aceite para lubricar todas las partes del motor.
Normalmente esto lo hace de dos formas:

   1ª) Golpeando el propio cigüeñal en su giro sobre el aceite, lubricando en
forma de salpicadura.

   2ª) Mediante la bomba de aceite. Esta bomba coge el aceite del carter y lo envía 
a las zonas a refrigerar a través de los conductos en un ciclo cerrado.


   Ahora veamos el resto de partes y/o piezas del motor de combustión interna u Otto.

   EL FILTRO DE ACEITE

   El filtro de aceite recoge cualquier impureza que pueda contener el aceite. 

   LOS 4 TIEMPOS DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN

   El movimiento de los pistones por el interior del cilindro se divide en 4 tiempos diferentes y cada uno de ellos con una misión.

   - Primer Tiempo Admisión: entra la mezcla de gasolina y aire. Baja el pistón.

   - Segundo Tiempo Compresión-ignición: se comprime la mezcla al subir el pistón. Explota por la chispa de una bujía (los de gasolina) o por comprimirlo mucho (diesel).

   - Tercer Tiempo Expansión: la explosión hace bajar fuertemente el pistón, produciendo trabajo.

   - Cuarto Tiempo Escape: al subir el pistón por inercia manda los gases de la explosión al exterior (por el tubo de escape).

   El pistón sube y baja por los cilindros y se trata de un émbolo que se ajusta al interior de las paredes del cilindro mediante aros flexibles llamados segmentos. Los pistones se colocan en el interior del cilindro. A través de la articulación de biela y cigüeñal, su movimiento alternativo se transforma en rotativo en EL CIGUEÑAL.


   CILINDRADA DE UN MOTOR

   Los cilindros son los huecos por donde se desplazan los pistones en su recorrido. La capacidad (volumen interior del hueco) útil de los cilindros es lo que se llama la Cilindrada del motor, y suele expresarse en centímetros cúbicos (cm3).

   EL CARBURADOR

   La gasolina que entra dentro de los cilindros tiene que entrar con aire para que se produzca la combustión. Recuerda que sin oxigeno no es posible la combustión. Este oxigeno lo cogemos del aire Pero....¿Quién hace la mezcla de gasolina y aire? pues el carburador. Este componente mezcla la gasolina y el aire en una proporción aproximada de 1:10000

   1 parte de gasolina por 10.000 de aire.

  El aire entra del exterior con impurezas, es por eso que antes de entrar en los cilindros los limpiemos mediante el Filtro del aire. Encima del carburador va el filtro del aire, elemento que sirve para que el aire que va a entrar en el carburador (y posteriormente al cilindro) no lleve impurezas.


   OJO Los motores de inyección no usan el carburador. Inyectan (pulverizan) la gasolina dentro del cilindro mediante unos inyectores electrónicos, de tal forma que solo se inyecta la cantidad justa de gasolina que se necesita, logrando así un menor consumo de combustible.

   La bomba de la gasolina envía la gasolina del depósito al carburador, o a los inyectores al presionar el pedal del acelerador.


   EL ÁRBOL DE LEVAS

   Un árbol de levas es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan distintas levas. Las levas presionan las válvulas para que se abran o cierren, dependiendo del tiempo del motor en que se encuentren, en el momento oportuno.

   Los muelles suelen mantener cerradas las válvulas. Cuando aprieta la leva la válvula se abre.

   EL DISTRIBUIDOR O DELCO

   El Distribuidor o Delco: Manda tensión a la bujía que tiene que saltar la chispa en ella en ese momento (distribuye la chispa entre las 4 bujías). La bujía produce la chispa para que explote la mezcla en el cilindro en el tiempo de ignición.


   EL MOTOR DE ARRANQUE (burro de arranque)

   Otro componente eléctrico importante es el Motor de arranque: motor eléctrico que mueve los pistones para que pueda iniciarse el arranque del motor (en el arranque). Este motor coge la energía eléctrica de la batería y solo se utiliza en el arranque del motor.


   REFRIGERACIÓN DEL MOTOR POR AGUA

   Refrigeración por agua. En este caso el aire refrigera el agua. Por un lado entra aire por la parte delantera cuando el vehículo está en marcha, y por otro lado el ventilador lo refrigera siempre (incluso parado el coche).

   Esta refrigeración es un complemento de la lubricación con aceite. Refrigera las camisas de los cilindros.


   Aquí os dejamos un motor con todas las partes del Motor de un auto y de Combustión que ya hemos explicado.