15932333 generalidades mci

PARTE I

Temas 1 y 2.

GeneralidadesHistoria de los motoresDefinicin y clasificacin de los MCIAClasificacin de los motoresAplicacionesComponentes de un MCIACiclos bsicos de operacin de los motoresDiferencias entre MEP y MEC / 2T - 4TProblemas o retos de los MCIA.*

PARTE I

Temas 1 y 2.

Historia de los motores

1.1. El motor Otto: en 1876 se construyo el primer motor de 4T con los principios de Beau de Rochas (1862):- Relacin superficie/volumen del cilindro lo ms pequea posible- Proceso de expansin lo ms rpido posible.- Expansin la mxima posible.- Mxima presin posible al inicio de la expansin.

Combustible: Gas de coqueRendimiento trmico: 11%n: 190 rpmrc: 4 (relacin de compresin)*En 1885: 2 mejoras.Encendido electrnico de la mezcla.Carburador para vaporizar el combustible.

PARTE IMotor de encendido provocado*

PARTE I

Temas 1 y 2.


1.2. El motor Diesel: Rudolf Diesel en 1893.Basado en el principio de compresin rpida en un medio Incrementa su energa y su temperatura. El motor comprime aire, antes del PMS, se inyectaba aceite de man. Al comprimir solamente aire, se incrementaron las rc. Lo que deriv un rendimiento mayor y un menor consumo de combustible. El motor Diesel en 1987: 17.8 CV, 154 rpm, rendimiento 26.2%.*

PARTE I

Introduccin

Mquinas de desplazamiento positivo MECCiclo del motor Diesel

Mquinas de desplazamiento positivo Motores HCCIHomogeneous Charge Compression IgnitionMezcla homognea con encendido por compresin

*

PARTE I

Temas 1 y 2.


1.2. El motor Wankel: Federico Wankel 1956. Inventa un motor rotativo de encendido provocado. Consta de un mbolo rotativo, con forma de triangulo curvilneo. Posee menores prdidas por friccin (menor nmero de piezas mviles), menor peso y ms compacto. Presenta problemas de sellado en las cmaras de combustin, y prdidas de calor.*

PARTE I

Temas 1 y 2.

2. Definicin y clasificacin de los MCIA

2.1 Un motor es una mquina de fluido. Es un conjunto de elementos que permiten intercambiar energa mecnica con el exterior, generalmente a travs de un eje, por variacin de la energa disponible en el fluido que atraviesa la mquina.2.2 Un motor es una mquina de desplazamiento positivo.Existe una cantidad definida de fluido que atraviesa la mquina en cada instante.2.3 Un motor es un motor trmico.Es un conjunto de elementos mecnicos que permiten obtener energa mecnica a partir del estado trmico obtenido por un proceso de combustin tradicional.*

PARTE I

Temas 1 y 2.

2. Definicin y clasificacin de los MCIA

Qu es un MCIA?

Es una mquina que mediante el desplazamiento lineal de un mbolo permite obtener energa mecnica a partir de la energa trmica almacenada en un fluido a causa de un proceso de combustin interna.

2.4 Cmo se clasifican los MCIA1. Diseo del motor: motores alternativos (en lnea, en V, etc.) y rotativos.2. Ciclo de trabajo: 4T A spiracin natural, sobrealimentados y turboalimentados.2T Barrido por carter +, sobre y turboalimentados-*

PARTE I

Temas 1 y 2.

2.4 Cmo se clasifican los MCIA

3. Combustible: Gasolina, acpm, GN, GLP, Alcoholes, H2, biocombustibles, gas pobre, etc. 4. Mtodo de preparacin de la mezcla: Carburacin, inyeccin de combustible.5. Mtodo de encendido: Provocado (MEP) o por compresin (MEC).6. Diseo de la cmara de combustin.7. Mtodo de control de carga: Estrangulamiento de la mezcla, control de flujo de combustible o una combinacin.8. Mtodo de enfriamiento: Agua, aire o no refrigerado.*

PARTE I

Temas 1 y 2.

3. Aplicaciones*MEPAUTOMOCINESTACIONARIOVehculos (turismo)Propulsin marina (pequeas embarcaciones)Propulsin area (ultraligeros)MotocicletasCorta cspedSierras mecnicasMotobombasMotogeneradores

PARTE I

Temas 1 y 2.

3. Aplicaciones*MECAUTOMOCINESTACIONARIOVehculos industriales y de turismoPropulsin marinaMaquinaria de obras pblicasMaquinaria agrcolaPropulsin ferroviariaAccionamiento de generadores de energaAccionamiento industrial (bombas, compresores)

* / 32PL- ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DE MCIAMQUINAS TRMICAS

1. Ciclo de trabajo del motor de 4 tiemposFuncionamiento de un MCIA de 4 TiemposRCE: Retraso cierre de escapeAAE: Angulo de avance de escapeRCA: Retraso cierre de admisinAAA: Avance a la apertura de admisinAE: ngulo de avance de la chispa


2. Estructura general de un MCIAEl MCIA est formado por un conjunto de sistemas que permiten el correcto desarrollo de su ciclo de trabajo:Sistemas estructuralesEstructura soporteMecanismo pistn biela manivelaMecanismo de distribucin de gasesSistemas auxiliares:Sistema de lubricacinSistema de refrigeracinSistema de suministro de combustibleSistema de renovacin de la cargaSistema de encendido (slo en MEP) Disposicin de cilindros


2. Sistema soporte


2.1 Bloque de cilindrosMotor en WMotor en V


2.2 Culata o tapa de los cilindrosOrden de apriete de la culata


3. Mecanismo pistn - biela - manivela


3.1 Grupo pistnPistones para MECPistones para MEP


3.1 Tipos de segmentosSegmentos del pistn


3.2 BielaPARTESBiela de motor en lneaBiela de motor en VBiela de motor en estrellaCojinetes


3.3 CigealPARTESCojinetes


4 Mecanismo de distribucin de gases en MCIA de 4TCLASIFICACIN SEGN LA POSICIN DE LAS VLVULAS


4.1 Elementos del mecanismo de distribucin de gasesSISTEMA OHVSISTEMA OHC


4.2 Reglaje del sistemaTornillo de regulacinLevaBalancn


4.3 Particularidades de las vlvulasSemiconos de retencinPlatillo de retencinRetn de aceiteMuelle de vlvulaVstagoGua de vlvulaCabeza de vlvulaAsiento de vlvula


4.3.1 Distribucin de temperatura en las vlvulas


4.3.2 Nmero de vlvulas por cilindro


4.4 Tipos de sistemas de transmisinrbol de levasPara sistemas OHC y DOHC (rbol de levas en la culata)


4.4 Tipos de sistemas de transmisin (cont.)Para sistemas OHV (rbol de levas en el bloque)


4.5 Sincronizacin del rbol de levas con el cigeal Sincronizacin en posicinCuando el rbol de levas est en la culatan: rgimen de giro Sincronizacin en velocidad


4.5 Sincronizacin del rbol de levas ... (cont.) Pin del rbol de levasMarcasde puestaa puntoTensorPin del cigealCuando el rbol de levas est en el bloque

*PARTE ITemas 1 y 2.4. Componentes principales de un MCIA5. Ciclos de operacin de los motores

*5. Ciclos de operacin de los motores - MEP

*5. Ciclos de operacin de los motores - MEC

*PARTE I

Temas 1 y 2.

5. Ciclos de operacin de los motores

fNomenclatura:1. RCA: Retraso cierre de admisin2. AAC: ngulo de avance de la chispa (mec: AAI: ang. apertura inyector)3. AIC: ngulo de inicio de la combustin4. AAE: Avance de la apertura del escape5. AAA: Avance de la apertura de admisin6. RCE: Retaso cierre de escape

*6. Diferencias entre MEP y MEC

CaractersticaMEPMECFormacin de la mezclaDurante la admisinFinal de la compresinEncendido de la mezclaProvocado por una chispa elctricaAutoinflamacin del combustibleRegulacin de la cargaCuantitativa (por mariposa)Cualitativa (inyeccin de comb.)CombustibleGasolina, GLP, GN, etanol, biogas, gas pobre.Diesel, acpm, biocombustiblesFluido operante en el proceso de admisinaire+combustibleaireRelacin de compresin8 a 1112 a 23Velocidad media del pistn (m/s)8 - 16 turismos15 - 23 deportivos9 - 13 automocin6 - 11 estacionarios Fr 1.00.4 - 0.7Combustin Premezcla Por premezcla y muy alta por difusinRgimen de giro (rpm)5500 - 6500 automocin12 000 competicin1800 - 5000 automocin500 - 1500 estacionarios70 - 200 grandes 2T

Parmetros geomtricos de los MCIA

*PARTE I

Temas 1 y 2.

7. Parmetros geomtricos de los MCIA Dimetro del pistnDCarrera del pistnSRelacin carrera dimetroS/D

Seccin del pistn

Cilindrada unitaria

N de cilindros zCilindrada total

Vol. cmara de combustin Vc

Relacin de compresin

Rgimen de gironVel. media del pistn

Geometra del pistn, biela y cigeal

*PARTE ITemas 1 y 2.7. Parmetros geomtricos de los MCIA AutomotoresGrandes motores marinos diesel

ParmetroMEPMECRc8 -1212 24D/S0.8 1.2 medianos - pequeos0.8 1.2 medianos - pequeosD/S0.5 grandes de baja velocidadR=L.Biela/L. manivela 3 4 medianos - pequeos3 4 medianos - pequeosR=L.Biela/L. manivela 5 - 9 grandes de baja velocidad

*PARTE ITemas 2.Caracterizacin de los MCIA como mquina trmica:Motores como sistemas termodinmicos abiertos.NOTAS

*PARTE ITemas 2.Caracterizacin de los MCIA como mquina trmica:Motores como sistemas termodinmicos abiertos.Curvas caractersticas de los motores A plena carga NOTASCurvas caractersticas de los motores A cargas parciales

*PARTE ITemas 2.Caracterizacin de los MCIA como mquina trmica:Motores como sistemas termodinmicos abiertos.Curvas caractersticas de los motores: Curvas multiparamtricas (curvas de nivel)

*PARTE ITemas 2.Caracterizacin de los MCIA como mquina trmica:Motores como sistemas termodinmicos abiertos.MEP

*PARTE ITemas 2.Caracterizacin de los MCIA como mquina trmica:Motores como sistemas termodinmicos abiertos.MEC

*PARTE ITemas 2.Caracterizacin de los MCIA como mquina trmica:Motores como sistemas termodinmicos abiertos.EJEMPLOS

*PARTE IITemas 1 y 2.8. Parmetros de funcionamientoLeccin 2. Parametros.doc

9. Ejemplo:De un motor diesel de automvil se conocen las siguientes caractersticas: - Revoluciones a las que est funcionando el motor: 4000 rpm- Cilindrada del motor: VT=1906 cc - Consumo especfico: 290 gr/kW*h- Relacin carrera dimetro: 1.1- Rendimiento volumetrico a 4000 rpm: 0.78- Dosado (A/F): 1/18El motor es de 4T y cuatro cilindros, se encuentra funcionando a 1 bar y 20 C (aire=1.2 kg/m3), determinar:1. Carrera y dimetro del pistn2. Presin media efectiva3. Potencia que est desarrollando el motor4. Par motor para esta potencia5. La pme del punto 2, es la mxima que puede desarrollar el motor?

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