UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTINFACULTAD DE INGENIERA DE PRODUCCIN Y SERVICIOSDEPARTAMENTO ACADMICO DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA

CURSO DE: ENSAYOS DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNALABORATORIO N 1TEMA: DESARMADO, ARMADO Y DETERMINACIN DE LOS PARMETROS CONSTRUCTIVOS DE UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNAREALIZADO POR: MAMANI CONDORI NELSON DENIS Docente: M.Sc. Ing: Juan David Chvez CuellarFecha de realizacin:Fecha de entrega:Nota

04-2015

08-05-2014

AREQUIPA PER2015DESARMADO, ARMADO Y DETERMINACIN DE LOS PARMETROS CONSTRUCTIVOS DE UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNA

I. OBJETIVOS:

Conocer los parmetros constructivos del motor, identificar sus principales elementos y relacionar el desarrollo del ciclo termodinmico con los diferentes sistemas de funcionamiento del motor

II. FUNDAMENTO TEORICO

De acuerdo al ciclo del trabajo, los motores pueden ser de dos o de cuatro tiempos. Los primeros realizan su ciclo en dos carreras del embolo mientras que os ltimos lo hacen de cuatro carreras

Constructivamente los motores de dos tiempos llevan lumbreras tanto para l admisin de la mezcla como para la expulsin de los productos de la combustin

Algunos motores de dos tiempos llevan tambin vlvulas que sustituyen solo las lumbreras de escape.Lla figura 1 muestra dos esquemas simplificados de los motores de dos tiempos; el primero es con lumbreras y el segundo con lumbreras y vlvulas

Los motores de cuatro tiempos se caracterizan por llevar solo vlvulas para la admisin y expulsin de los gases. Constructivamente estas pueden ir ubicadas en el bloque de cilindros (sistemas con vlvulas laterales) o en la culata (sistemas con vlvulas en cabeza). La fig. 2 muestra el esquema simplificado de un motor de cuatro tiempos.

La figura 3 muestra los parmetros geomtricos que caracterizan la estructura de un motor de 4 tiempos. La figura 4 muestra los parmetros geomtricos de un motor de 2 tiempos.

Los tiempos de apertura y cierre de los rganos de intercambio de gases (lumbreras y/o vlvulas) generalmente se representan en un diagrama denominado: diagrama de distribucin de gases o diagrama circular. Las figuras 5 y 6 muestran diagramas circulares para motores de 2 y de 4 tiempos respectivamente

Fig. 1 Esquemas simplificados de motores de 2 tiempos

a) Motor con lumbrerasb) Motor con lumbreras y vlvulas 1. Lumbrera de barrido2. Lumbrera de escape3. Inyector4. Vlvula de escape Fig2. Esquema simplificado de un motor de 4 tiempos1) 20

2) Purificador o filtro de aire3) Carburador4) Colector, o mltiple admisin5) Vlvula de admisin6) Culata7) Embolo o pistn8) Cilindro9) Carter superior 10) Carter inferior11) Manivela del cigeal12) Biela13) Buln14) Vlvula de escape15) Buja (motor E. CH.)16) Colector de escape

Fig. 3 esquema simplificado de un motor de 4 tiempos PMS: Punto muerto superior PMI: Punto muerto inferior S: Carrera del pistn = 2R D: Dimetro interior del cilindro : Relacin de compresin = 1 + Vh/Vc Vh: Volumen de desplazamiento Vc = (D2/4).S Vc: Volumen muerto

Fig. 4 Motor monocilindrico de dos tiempos

LA: Lumbrera de admisin LE: lumbrera de escape C: Soplador Volumen perdido: Vp = Vh Vh Fraccin de volumen perdido p = Vp/Vh Relacin de compresin geomtrica = 1 + Vh/Vc Relacin de compresin real = 1 + Vh/Vc ALA: Apertura de la lumbrera de admisin CLA: cierre de la lumbrera de admisin ALE: Apertura de la lumbrera de escape CLE: Cierre de la lumbrera de escape

Avance de la inyeccin..12 Duracin de la inyeccin..8.5 Apertura del escape..82.5 Cierre de escape...82.5 Apertura de la admisin...66 Cierre de la admisin.66

Fig. 5 diagrama circular de un motor disel de 2 tiempos

Fig. 6 Diagrama circular de un motor disel de 4 tiempos

III. EQUIPOS E INSTRUMENTOS A UTILIZAR

Un vernier Una probeta graduada Llaves hexagonal de 9/16 3/8 . Dados de 10,12,14,16 y 17 Trapo Desarmador plano Transportador Maneral . Regla Aceite de motor

IV. PROCEDIMIENTO DE DESARMADO

Se hace una limpieza externa al motor. Se retira la tapa de distribucin y la faja. Se procede a sacar los pernos de la tapa de los balancinesSe acciona el cigeal y se verificar que se cumpla el ciclo operativo del motorSe proceder a sacar el engranaje de arranque Identificar las vlvulas de admisin y de escapeMoviendo el cigeal, determinar los momentos de VMS y VMI del piston del cilindro Se procede primero a limpiar el motor

Se retira primero la tapa de distribucin

A continuacin se retira la faja

Se procede a sacar los pernos de la culata

Se procede a sacar los pernos de la tapa de los balancines

Accionando el cigeal, verificar que se cumpla el ciclo operativo del motor

Se proceder a sacar el engranaje de arranque

Identificar las vlvulas de admisin y de escape

Moviendo el cigeal, determinar los momentos de VMS y VMI del piston del cilindro

V. PROCESO DE ARMADO

Se procede a colocar el colador y el carter. Se coloca la faja Colocar la tapa de la culata. Se coloca los pistones en los cilindros. Se coloca la tapa de balancines y la polea de arranque.

VI. CONTENIDO DEL INFORME

a) Clasificacin del motor Motor

Cilindros: En lnea 3

Posicin: Delantero transversal

Cilindrada: 796

Dimetro x carrera (mm): 68,5 x 72,0

Compresin: 9,3

Vlvulas por cilindro: 2

Distribucin: Vlvulas verticales, rbol de levas en culata

Alimentacin: Carburador

Sobrealimentacin: ---

Potencia CV (kW)/rpm: 41 (30) / 5.500

Par motor Nm/rpm: 60 / 2.500

Traccin: Traccin delantera

Nmero velocidades: 5

b) Medidas tomadas del dimetro y carrera del pistn

D1 = 68.30 mmD2 = 68.40 mmD3 = 68.40 mmDp = 68.37 mm

Medimos el espesor del Empaque

S1 = 72.30 mmS2 = 72.40 mmS3 = 72.5 mmSp = 72.43 mm

E=0.14E=0.12E=0.13E=0.13Parmetros a calcular:1. Volumen de trabajo ()

1. Cilindrada total ()

1. Relacin (R/L)

1. Volumen muerto ()

Clculo de

Calculamos :

1. Relacin (S/D)

Como la relacin S/D es mayor que 1, entonces es un motor de carrera larga.

1. Relacin de compresin ()

4. Diagramas a presentara) Diagrama del ciclo operativo del motor (P V) indicando los procesos termodinmicos, si se conoce:1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. Desarrollo

1. Hallando M1

Luego

1. Hallando M2

1. Hallando Pc

1. Hallando Tc

1. Hallando el

Donde

1. Hallando HU

1. Hallando uc

Asumiendo que la mezcla es aire, entonces hallando Cv del aire para

Tc (C)Cv (aire)

40021.474

458.16Cv

50021.780

Luego

Entonces

1. Hallando

Hallando los Cvi para Tc = 458.16 C

Tc (C)

40021.18534.93526.77521.474

458.16

50021.44936.25827.31521.784

Luego

Luego calculamos

Hallando

Luego

Asumiendo Tz = 2300 C

Luego

Por lo tanto

Por lo tanto

Por lo tanto

Tz (C)Ki

230072302.45

Tz73726.76

240075889.17

Hallando Tb

Por lo tanto

Hallando Pz

Luego calculamos Pz

Clculo de Pb

Clculo de Va

TABLA DE RESULTADOST (C)P (MPa)V (cm3)

a73.000.085297.95

c458.161.62233.00

z2339.716.26133.00

b1267.720.409297.95

b) Diagrama circular de distribucin de los gases 8, aPMS=20 (antes del PMS apertura vlvula de admisin)=45 (despus del PMI cierre vlvula de admisin)=50 (antes del PMI apertura vlvula de escape)=25 (despus del PMS cierre vlvula de escape)Por lo tanto el traslape de vlvulas en grados del cigeal ser

+ =20 + 25 = 45

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

Concluimos que es importante comparar los datos reales y los datos de ctalo para poder entender mejor el funcionamiento del motor, determinando el dimetro del pistn, el volumen de la cmara de combustin y, se estableci la posicin del pistn en el PMS y en el PMI. Se observ los procesos de admisin, expansin, compresin y escape. Al dibujar el diagrama circular se ve claramente el traslape de las vlvulas en donde las dos estn abiertas a la vez por unos instantes. Se observ los ngulos de apertura y cierre de las vlvulas de admisin y de escape (reales).

hallamos los parmetros termodinmicos como presiones, temperaturas y volmenes en los procesos de admisin, compresin, expansin y escape, para poder realizar la grfica presin volumen

Se determin =15 aPMS que indica el anticipo de apertura de admisin. Se determin =48 dPMI que indica el retraso del cierre de admisin. Se determin =48 aPMI que indica el adelanto de apertura de escape. Se determin =10 dPMS que indica el retraso de cierre de escape.

Se determin el traslape de vlvulas en grados del cigeal como 25 , donde la finalidad del traslape es conseguir un mejor llenado del cilindro con mezcla fresca aprovechando la inercia de las columnas de gases tanto de admisin como de escape. El tiempo entre la apertura y cierre de cada vlvula, es mayor que el correspondiente a una carrera del pistn o 180 de giro del cigeal. Se determin la relacin de compresin