Aumento de La Cilindrada y Relacion de Compresion

INGENIERÍA PELLEGRINI 

Aumento Aumento de la cilindrada Todos sabemos que la manera más económica económica para ganar potencia es por medio del aumento aumento de la cilindrada de un motor. Cabe destacar que es la más segura por no poner en riesgo ninguna parte del motor por una sobre exigencia. exigencia. Para realizar esto tenemos esencialment esencialmentee dos métodos: • Aumento del diámetro del cilindro Aumento de la carrera del pistón • Aumento Aumento del diámetro del cilindro :

Es la mas indicada teniendo en cuenta el espesor resultante de la pared del cilindro. Ha que tener en cuenta que si este es mu !ino podremos podremos tener problemas con la temperatura de agua. "a !órmula para #allar la nue$a cilindrada es la siguiente: ) %olumen %olume n de un cilindro c ilindro & '(  * π c +

,iendo c la carrera medida en cent-metros  ( medida también en cent-metros. Ha Ha que tener cuid cuidado ado con un aumento aumento en el diám diámetro etro del cili cilind ndro ro dado dado a que puede puede ser que que necesite necesitemos mos un a$ance a$ance de encend encendido ido maor. maor. Este tema lo tocaremos tocaremos en mas pro!undi pro!undidad dad cuando $eamos el encendido. Aumento de la carrera

El aumento de la carrera del pistón trae apare/ado un cambio en el cig0e1al por uno con maor $olteo. Esta es una practica bastante com2n cuando el diámetro del cilindro no lo podemos agrandar mas. Ha que tener en cuenta un tema que es la $elocidad media del pistón. A medida que la carrera aumenta la $elocidad media también aumenta  podr-amos dar un l-mite si se usan elementos estándar que son los 34 metros5segundos. ,e podr-an pasar de los 34 m5s con elementos estándar pero a costa de un maor maor riesgo de rotura. r otura. "a !órmula de la $elocidad media es la siguiente: %elocidad media del pistón & 6 x C   78888 siendo 6 las re$oluciones del motor en 9P  C la carrera medida en mil-metros. Es digno de destacar que con elementos especiales como pistones !or/ados  bielas de acero podremos sobrepasar los )) metros5seg  llegar #asta los ); m5seg  sin ning2n problema. Por supuesto los pesos de los elementos en este caso es algo de primordial importancia por las !uerzas de inercia.

Presión media efectiva:

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"a presión media e!ecti$a puede de!inirse como el $alor promedio de las presiones en el interior de la cámara de combustión mientras ésta sé esta produciendo. "a realidad es que dadas las caracter-sticas básicas que determinan el !uncionamiento de un motor de combustión interna la cantidad de energ-a calor-!ica liberada en el momento de la combustión es tanto maor cuanto maor es la temperatura absoluta alcanzada en el momento del encendido de la mezcla. ,i se obtiene una ele$ación importante de los $alores de presión en el interior de la cámara de combustión se consigue un aumento considerable de la potencia del motor. Para obtener este aumento de la presión media e!ecti$a los procedimientos más usuales son los siguientes: Aumentando la relación de compresión Aumentando la entrada de mezcla aire
Relación de compresión: "a relación de compresión es las $eces que el $olumen !inal queda contenido en el $olumen inicial. ,i llamamos al $olumen del cilindro %  al $olumen de la cámara de combustión %c entonces la relación de compresión 9c será igual a: 9c & % = %c %c Esta !órmula que nos da la relación de compresión en términos generales de un motor pero si queremos traba/ar un poco más !ino la !ormula completa nos queda: 9c & % = %c = %/ = %p %c = %/ = %p ,iendo %: $olumen del cilindro %c: $olumen de la cámara de combustión %/: $olumen debido al espesor de la /unta de tapa de cilindro %p: %olumen debido a la cabeza de pistón si es que este tiene alg2n tipo de ca$idad. En l-neas generales podemos decir que cuanto maor es el -ndice de la relación de compresión tanto maor es el rendimiento del motor es decir maor es el apro$ec#amiento energético del combustible  tanto maor es el n2mero de C% que pueden extraerse de una misma cantidad de combustible. ,in embargo cuanto maor es la relación de compresión maores son las tensiones que se !orman en el interior de la culata maor temperatura reinante en el con/unto mecánico  maores son los problemas con la mezcla explosi$a. Por estas razones la relación de compresión debe ser controlada por parte del preparador pues  para un motor de competición con$iene que sea alta pero siempre que se puedan controlar todos los !enómenos indeseables que proporciona.

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Inconvenientes de una relación de compresión elevada. "os principales incon$enientes que pueden presentar una relación de compresión ele$ada  podr-amos resumirlos en tres aspectos: a.- El autoencendido b.- La detonación o picado o pistoneo c.- esfuerzos anormales para pistón y cigüeñal  El autoencendido consiste en la in!lamación espontánea de la mezcla sin necesidad de que inter$enga la c#ispa eléctrica de la bu/-a. ,u peor  más noci$o de!ecto consiste en que esta explosión se  produce en cualquier momento sin ninguna posibilidad de control  por supuesto sin que el pistón se #alle en su P, como es necesario. Este autoencendido no #a que con!undir con la detonación como $eremos que se produce siempre porque existen puntos en la cámara excesi$amente calientes. Está claro que un aumento de relación de compresión trae consigo un aumento de calor mu considerable  en algunos motores puede producir puntos que se ponen incandescentes  producen esta anomal-a. También part-culas de carbón no barridas por las turbulencias de la combustión o bien los mismos electrodos de bu/-as que traba/an en mu malas condiciones de e$acuación de calor pueden producir la explosión de la mezcla de modo inmediato sin esperar la llegada del émbolo a su P,. El autoencendido ocasiona terribles es!uerzos sobre el cig0e1al biela co/inetes  pistón  puede llegar a de!ormar estos elementos. El segundo de los incon$enientes es la detonación que puede ser ocasionada por un aumento exagerado de la compresión. Cuando se produce la c#ispa eléctrica en la bu/-a la combustión del gas no se propaga en !orma instantánea. Por el contrario la $elocidad de combustión resulta relati$amente lenta de solo unos 78m5s aproximadamente. En los motores en que la compresión comienza a ser ele$ada la onda explosi$a no se  propaga a la $elocidad que #emos $isto de un modo total sino que #allándose por e/emplo mediada la

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combustión que se supon-a progresi$a aumenta s2bitamente a una $elocidad de 388 metros por segundo. Ello es debido a que las ondas de propagación de la explosión representada en la !igura de aba/o cuando #an alcanzado cierto grado de expansión comprimen toda$-a más la mezcla que a2n no #a sido quemada sometiéndola a una compresión alt-sima que #ace que aquella explote más en $irtud de esta compresión nue$a que por e!ectos de la c#ispa. Esto produce alt-simas presiones en la cámara de combustión que se traducen en es!uerzos anormales que pueden llegar a destrozar el motor. "a di!erencia entre autoencendido  detonación: el autoencendido se produce estando el embolo en cualquier posición de su carrera> ? la detonación se produce cuando el pistón está en el P,. "a detonación se anuncia con un sonido metálico este sonido #a que e$itarlo a toda costa. El uso de na!ta de alto $alor octánico ale/an la detonación debido a sus aditi$os antidetonantes antes se usaba el tetraetilo de plomo para ele$ar los octanos  poder #acerla más antidetonante. @tro !actor importante para ale/ar la detonación es la !orma de la cámara de combustión la mas indicada es la #emis!érica.

Procedimientos para aumentar la relación de compresión Existen cuatro métodos distintos para la ele$ación de la relación de compresión: a.- Rebajar la tapa de cilindros b.- Colocar pistones más altos c.- Rebajar el bloc de cilindros a.- Rebaje de la tapa de cilindros:

Esto consiste en quitarle material de su super!icie de contacto con el bloc para que las cámaras de combustión disminuan su $olumen. Ha que tener en cuenta en motores con la bu/-a colocada cerca del borde in!erior de la tapa que esta no toque el pistón ni su rosca quede debilitada por el reba/e. b.- Pistones más altos:

Podemos cambiar los pistones por otros mas altos con este método #a que tener en cuenta de que el  pistón no toque la cámara de combustión o que quede con mu poca luz. c.- Rebajar el block de cilindros:

El reba/ar el bloc consiste en reba/ar el plano con el resultado de que la tapa de cilindros se #unda a una posición mas ba/a es e$idente que este procedimiento es similar al le$antar los pistones.