Nociones fundamentales de la mecánica automotriz básica: Partes, funcionamiento y diagnóstico de fallas

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Mecánica esencial: Conceptos fundamentales

Nadie posee el conocimiento innato de la conducción ni mucho menos de la mecánica; aquellos que entienden cómo funciona un vehículo han dedicado tiempo y esfuerzo a comprender el comportamiento de un automóvil y su motor frente a diferentes estímulos.

En Autofact queremos ayudarte, por eso te proporcionamos una guía con conceptos importantes sobre los vehículos, además de presentarte ciertos problemas, las razones por las que ocurren y cómo se pueden solucionar.

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Componentes de un vehículo

Todo vehículo está formado por varias partes y piezas que contribuyen a su funcionamiento. En términos generales, un automóvil, SUV o camioneta consta de 4 ruedas, carrocería, interior, ejes, diferenciales, transmisión, tubo de escape, caja de cambios y motor.

Focalizaremos nuestra atención en este último, para que puedas conocer y comprender algunos aspectos del funcionamiento de cada una de las partes del motor.

Partes del motor

Si posees un automóvil, es importante que al menos estés familiarizado con las principales partes de un motor y sepas cuál es su función. Al entender esto, podrás comprender las fallas, sus causas y la importancia de realizar un mantenimiento preventivo adecuado.

En caso de ciertas fallas debido al desgaste, recomendamos llevar a cabo un mantenimiento correctivo, idealmente utilizando piezas originales o, al menos, de alta calidad.

Unidad de Control Electrónico (ECU)

La ECU es el dispositivo electrónico que controla el funcionamiento del motor de un automóvil. Esta sigla hace referencia a Electronic Control Unit y se encarga de enviar las instrucciones necesarias para el correcto funcionamiento del motor, así como de regular los parámetros de combustible y aire que ingresan al proceso de combustión, entre otras funciones.

En caso de que la ECU presente fallas, la única manera de diagnosticar el problema es mediante un escáner automotriz, el cual permitirá identificar la causa de la falla.

Inyectores de combustible

Anteriormente, el carburador era el encargado de mezclar el aire y el combustible en los motores a combustión interna. En la actualidad, la inyección electrónica utiliza inyectores para realizar esta función. Los inyectores son los encargados de inyectar la mezcla de aire y combustible en la cámara de combustión, donde se combina con la chispa generada por la bujía para producir la combustión interna.

El uso de inyectores se ha vuelto más común debido a su mayor eficiencia en comparación con los carburadores, ya que permiten inyectar la mezcla de manera más precisa y eficiente. Sin embargo, las fallas en los inyectores pueden ser más complicadas de solucionar y más costosas que las del carburador.

Los problemas más frecuentes que pueden presentar los inyectores son la obstrucción por suciedad o su ruptura. La obstrucción puede ocurrir debido al uso de combustible de mala calidad o a la acumulación de sedimentos presentes en el sistema de combustible.

Si la obstrucción es leve, es posible limpiar los inyectores en un taller especializado. Sin embargo, en casos más graves, lo más recomendable suele ser reemplazarlos por unos nuevos.

Alternador

Si el alternador se avería, la batería del automóvil se descargará por completo y, además, no podrás utilizar el vehículo. Esto se debe a que el alternador es el encargado de suministrar energía al sistema eléctrico del automóvil.

El generador de electricidad produce la corriente alterna necesaria para que la bobina pueda enviar la cantidad adecuada de energía al distribuidor, el cual se encargará de distribuir esa energía a través de los cables hacia las bujías. ¿Un poco complicado? No te preocupes, iremos explicando cada componente mencionado.

El generador de electricidad, también conocido como alternador, cuenta con una polea que se mueve en conjunto con el movimiento del cigüeñal. Esta polea permite que el alternador se recargue automáticamente a medida que el motor gira. El motor, a su vez, gira gracias a la combustión realizada por los pistones, lo cual mueve el cigüeñal que los sostiene.

Para determinar si el alternador tiene fallas, es necesario medir su voltaje de carga. Utilizando un tester, se puede medir el voltaje suministrado por el alternador, acercando las puntas del tester al polo positivo y negativo de la batería.

Si el tester marca aproximadamente 13,4v, significa que el alternador está cargando correctamente, aunque lo ideal sería que alcance los 14v. Si marca menos de esta cantidad, incluso llegando a 12v, indica que hay problemas. Aunque los alternadores pueden ser reparados, generalmente es más conveniente invertir en uno nuevo.

Batería

La batería se encarga de almacenar el exceso de energía proporcionada por el alternador. Con esta energía, puede activar el motor de arranque para iniciar el funcionamiento del vehículo. La función principal de la batería es brindar asistencia al motor de arranque.

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De hecho, si deseas comprobar si el alternador está en buen estado y no tienes un tester, puedes arrancar el auto y desconectar la batería. Si el motor continúa funcionando sin la batería conectada, entonces el alternador está en buen estado.

En los vehículos actuales, las baterías también suministran energía a varios accesorios del vehículo, como la radio, las pantallas, el tablero, las luces, las ventanas y los espejos retrovisores eléctricos, entre otros dispositivos.

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Cigüeñal

El cigüeñal es el componente central del motor donde se genera el movimiento. Recibe la fuerza de los pistones a través de las bielas. La energía trasladada desde los pistones se convierte en torque y se transmite a la transmisión del vehículo y, finalmente, a las ruedas.

La función del pistón es moverse en respuesta a la generación de combustión en la cámara de combustión del cilindro. La explosión de la mezcla de aire y combustible impulsa al pistón hacia abajo, mientras que la inercia del movimiento del cigüeñal hace que el pistón se mueva hacia arriba nuevamente.

Si el cigüeñal experimenta algún problema, es necesario realizar un ajuste de motor, que implica reemplazar los pistones, anillos, bielas e incluso los cilindros y la culata. Este tipo de trabajo debe ser realizado por un especialista y puede ser costoso, llegando a aproximadamente el millón de pesos.

Distribuidor

Como se mencionó anteriormente, el distribuidor es responsable de enviar corriente desde la bobina a las bujías. Una de las fallas comunes y simples que puede presentar es la rotura de los conectores o la tapa de plástico que protege los cables que van desde el distribuidor hacia las bujías.

El envío de corriente a las bujías es controlado por un componente interno llamado rotor. Este rotor hace contacto con cada una de las bujías en secuencia, enviando el impulso eléctrico en el momento adecuado.

La rotación del rotor se logra a través de la conexión entre la base del distribuidor y el cigüeñal, que genera los chispazos correspondientes. La sincronización del motor exige que las bujías reciban una chispa a la vez, ya que los pistones no se mueven simultáneamente, sino que alteran su movimiento.

Bobina

La bobina es responsable de almacenar la carga eléctrica proveniente del alternador y enviar la corriente al distribuidor. Si bien un automóvil puede funcionar con una bobina defectuosa, es probable que presente problemas en su rendimiento y funcionamiento general.

Es posible que experimentes tirones, un auto más pesado, gastador o lento. Una manera recomendable de verificar el estado de la bobina es observar el color de la chispa que emite hacia el distribuidor.

Con el motor apagado, suelta ligeramente los cables de las bujías que salen del distribuidor, sin retirarlos completamente. Esto facilitará el levantamiento posterior.

Una vez hecho esto, enciende el auto y regresa al motor. Con la ayuda de un alicate, toma el extremo del cable que soltaste y levántalo un poco. Si la chispa es azul, significa que la bobina está en buen estado. En cambio, si es naranja, amarilla o roja, indica que la bobina necesita ser reemplazada.

Es importante tener precaución al realizar este procedimiento, ya que existe el riesgo de una descarga eléctrica. Sin embargo, al tratarse de corriente alterna, no es tan grave como una electrocución en el hogar, ya que solo se siente un impacto momentáneo.

Para evitar esto, es recomendable utilizar el alicate con un guante de cuero o un trapo que brinde mayor aislamiento.

Motor de arranque

El motor de arranque, también conocido como motor de partida, es responsable de hacer girar el motor cuando se le da arranque con la llave. Para su funcionamiento, necesita la energía almacenada previamente en la batería.

A mayor tamaño del motor, mayor será el motor de arranque, ya que requiere la capacidad de girar el motor al darle contacto. En caso de fallos, lo más recomendable es reemplazarlo, aunque a veces es posible realizar reparaciones.

Block del motor

El block del motor contiene componentes como el cigüeñal, las bielas y los pistones, entre otros. El block puede estar fabricado de hierro o aluminio, y una rotura podría tener consecuencias fatales para el motor. Un sobrecalentamiento o un golpe pueden provocar la ruptura o deformación del block, lo que resultaría en una pérdida de aceite y la fundición del motor.

Bielas

Las bielas son las conexiones que unen el cigüeñal con los pistones. Cada pistón se une al cigüeñal a través de la biela, permitiendo así la transmisión del movimiento del pistón para convertir la energía en el movimiento de las ruedas.

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Si se presenta algún problema con las bielas, los pistones o el cigüeñal, será necesario realizar un ajuste del motor. Esto implica cambiar varias piezas, lo que puede costar alrededor de un millón de pesos, o más.

Pistones

Cada uno de los pistones de un automóvil se desplaza dentro de un cilindro. Como se mencionó anteriormente, los pistones son responsables de generar la energía mecánica que impulsa las ruedas.

El movimiento del pistón es crucial, ya que impulsa el cigüeñal y, por ende, las ruedas. Es importante que el pistón encaje de manera ajustada dentro del cilindro para evitar pérdidas de compresión en la cámara de combustión, ubicada en la parte superior del cilindro.

La pérdida de compresión no solo resultará en la disminución de la potencia, sino que eventualmente requerirá un ajuste del motor. Aunque el problema afecte solo a un pistón, lo recomendable es cambiar todos.

Válvulas

Existen las válvulas de admisión y las válvulas de escape. Las válvulas de admisión permiten el paso de aire y combustible desde el inyector hacia la cámara de combustión, la cual se encuentra en la parte superior del cilindro donde se encuentra el pistón.

Por otro lado, las válvulas de escape permiten la liberación de los gases generados durante el proceso de combustión hacia el sistema de escape del automóvil. Generalmente, los vehículos cuentan con 2 o 4 válvulas por cilindro, es decir, una combinación de válvulas de admisión y de escape.

Tapas de cilindro

Las válvulas se encuentran alojadas en las tapas de cilindro y desde allí operan hacia el interior de la cámara de combustión. Las tapas de cilindro se sitúan en la parte superior del bloque del motor, similar al pan superior de un sándwich.

De esta manera, las tapas de cilindro completan la cámara de combustión, cerrando todo el sistema. Aquellos que disfrutan de las carreras o la conducción todoterreno suelen enviar sus tapas de cilindro a un procedimiento de «rebaje», reduciendo así el espacio en la cámara de combustión y aumentando el torque y la potencia.

Árbol de levas

El árbol de levas es responsable de abrir y cerrar las válvulas de admisión y escape. Realiza una función similar a la del cigüeñal, sin embargo, su rotación provoca la apertura y cierre de las válvulas.

Para girar sincronizadamente con el motor, el árbol de levas gira al mismo tiempo que el cigüeñal en una relación 2:1, lo que significa que dos vueltas completas del cigüeñal equivalen a una vuelta completa del árbol de levas. Ambos componentes están conectados mediante una cadena o correa para poder girar juntos.

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Tips de mecánica: diagnóstico de fallas

Seguramente has escuchado a alguien decir «mi auto tiene un pequeño ruido desde hace tiempo, pero funciona bien igual»; o tal vez has oído la frase «es mejor dejar el auto así, podría empeorar si lo arreglo», o incluso «compraré repuestos alternativos porque son más económicos».

Todas estas afirmaciones tienen el mismo desenlace: el automóvil se deteriorará ahora o pronto; es una realidad. Todos los ruidos o tirones extraños deben ser atendidos de inmediato.

En este contexto se menciona la mantención correctiva, ya que se está ante una inminente falla que requiere atención y la implementación de la mejor solución. Asimismo, como se mencionó al inicio de esta guía, realizar mantenciones preventivas a tiempo es fundamental para evitar situaciones indeseables.

Si no se realiza ningún tipo de mantención a tiempo, las consecuencias serán aún peores. Una de las mantenciones preventivas más importantes es el cambio de aceite, dado que si no se lleva a cabo, el aceite perderá su viscosidad y podría ocasionar daños graves e incluso fundir el motor.

Además del cambio de aceite, es recomendable también realizar el cambio de filtro de combustible y aire, dado que son componentes que se deterioran fácilmente y que además son económicos.

¿Por qué mi vehículo falló a pesar de las mantenciones realizadas?

Si se realizaron mantenciones preventivas o correctivas y a pesar de ello el vehículo presenta fallas, las razones podrían ser las siguientes:

  • Mal manejo. Ser brusco al conducir, acelerar a altas revoluciones o exigir demasiado al motor cuando está frío pueden dañar cualquier motor.
  • Repuestos de baja calidad. Si se elige comprar repuestos alternativos, es importante asegurarse a través de foros especializados o de búsquedas en Google, de que sean de buena calidad.
  • Quizás se realizaron las mantenciones, pero el ruido persiste o la luz del check engine sigue encendida. En tal caso, es necesario abordar nuevamente el problema y no dejarlo pasar.
  • Realizar reparaciones improvisadas, como realizar ajustes sin rectificar las partes del motor o utilizar piezas desgastadas que ya no son funcionales, puede empeorar la situación y requerir gastos adicionales.
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Causas de las fallas en un vehículo

A continuación, en el siguiente recuadro, se presenta una lista de aspectos mecánicos que pueden presentar fallas y las razones detrás de estos problemas:

FALLA MECÁNICA SÍNTOMAS O ENFERMEDADES CAUSA O MOTIVO
Embrague Desgaste en la placa del embrague o cable de embrague cortado Falta de mantenimiento y mal uso
Combustión Humo negro en el escape, sensaciones anormales al conducir Problemas en las bujías, cables, carburador o distribuidor
Lubricación Humo azul en el escape, fugas o consumo de aceite del motor Desgaste en los anillos o cilindros. Problemas con retenes o juntas
Suspensión Problemas en la dirección, desviación del vehículo o vibraciones Falta de mantenimiento, como alineación y balanceo inadecuados, presión incorrecta en los neumáticos o sobrecarga
Frenos Frenado defectuoso, irregular o pedal del freno hundiéndose Falta de mantenimiento o rotura en alguna tubería del sistema de frenos
Transmisión Dificultad para cambiar de marcha, fugas de aceite de la caja de cambios Embrague trabado, palanca de cambios suelta o dura, sincronizadores en mal estado, retenes desgastados
Refrigeración Incremento de la temperatura del motor y evaporación del agua Problemas con la bomba de agua, termostato, tapa del radiador o conductos del líquido refrigerante
Dirección Dirección dura o excesivo juego en el volante Problemas en la dirección hidráulica, barra de dirección o rodamientos

Solución para las fallas en un vehículo

A continuación, te presentamos una solución potencial a los problemas y algunas sugerencias para evitar fallas mecánicas.

Falla Mecánica Solución Sugerencia
Embrague Cambio de prensa embrague, rodamiento empuje o piola según el problema No mantener el pie pisando el embrague por mucho tiempo.
Combustión Cambiar bujías y cables, hacer afinamiento completo Reemplazar bujías y cables al menos cada 40 mil kilómetros.
Lubricación Ajuste de motor y rectificación cuando sea necesario. A veces es necesario cambiar las empaquetaduras y hacer un nuevo cambio de aceite. Revisar siempre el humo del tubo de escape y el nivel de aceite con el motor en frío.
Suspensión Mantención y reemplazo de componentes de suspensión y amortiguación desgastados Hacer las mantenciones adecuadas, conducir suavemente, no sobrecargar el auto y utilizar la presión de neumáticos adecuada.
Frenos Reemplazo de piezas y regulación del sistema Hacer mantenciones periódicas de los frenos.
Transmisión Cambio de piezas y cambio de aceite de 80W90 Pasar los cambios con suavidad. Verificar la existencia de fugas.
Refrigeración Reemplazo de radiador, termostato, bomba de agua o mangueras. Realizar limpieza interna de los ductos cuando se utiliza agua de la llave. Revisar los niveles de líquido refrigerante y asegurarse de que la temperatura del motor no se eleve demasiado. Evitar revolucionar demasiado el motor. El líquido nunca debe llegar a 100°C.
Dirección Reparación o reemplazo de caja de dirección o barra Realizar mantenciones periódicas. Tener cuidado con los baches que podrían dañar los terminales, las rótulas o las homocinéticas.

Prevención de fallas en un vehículo

Para evitar que tu auto falle, considera seguir los siguientes consejos:

  • No utilices un citycar para viajes largos. Aunque estos autos son funcionales y bien equipados, los motores pequeños podrían tener dificultades en un viaje largo. En especial, si necesitas hacer adelantamientos o enfrentar cuestas pronunciadas.
  • No remolques un vehículo más grande que el tuyo. No es recomendable que un Chevrolet Spark remolque a una Chevrolet Suburban con problemas, ya que esto puede afectar seriamente el motor y también el embrague.
  • No intentes imitar a los personajes de Rápido y Furioso al adelantar en subidas con tu citycar. Los motores de 8v y 1.3 litros podrían sufrir demasiado con estas maniobras, especialmente si son más pequeños.
  • Evita caminos de tierra o calles con lomos de toro u otros obstáculos que puedan dañar la parte inferior de tu auto, si tienes un vehículo deportivo que normalmente es bajo.
  • Si tienes un vehículo con un motor grande que consume mucha gasolina o diésel, evita manejar a bajas revoluciones en marchas altas, ya que esto puede ensuciar los sensores relacionados con la combustión o bloquear el catalizador con gases mal quemados.
  • No sobrecargues el auto. Respeta las capacidades de carga y evita dañar la suspensión. Además, podrías provocar o tener un accidente si tienes menos visibilidad hacia los costados y/o hacia atrás.
  • Revisa regularmente la presión de aire de los neumáticos. Si los neumáticos están muy desinflados en pavimento, se dañarán prematuramente. Por otro lado, si tienen demasiada presión de aire, podrías perder tracción. Si no estás seguro de cuántos PSI sugiere el modelo de tu vehículo, intenta mantener al menos 30 PSI cuando conduzcas en pavimento y quizás bajar a 25 PSI en caminos de tierra con baches.

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