UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS. ESPE EXTENSION LAT LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL TEMA 1: ANGULOS DE ADELANTO Y RETARDO DE UN MOTOR DIESEL ISUZU 4BD1-T ASIGNATURA: ASIGNATURA: MOTORES DIESEL DIESEL ESTUDIANTE: DARIO XAVIER BORJA SOTO OBJETIVO: •
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Reconocer los diferentes ángulos del motor mediante el giro y la inspección del cigüeñal. Determinar los ángulos de avance y retardo en el motor Isuzu del laboratorio de motores Diesel. Calcular la duración de cada ciclo del motor.
REVISIÓN TEÓRICA A!"#$% A!"#$% & '$('!%)% *$ +,,!% Se denomina avances y retrasos de válvulas a los cambios en los momentos en ue abren y cierran las válvulas válvulas en los motores de combustión interna de cuatro tiempos! con relación al momento teórico para "acerlo. #l momento teórico para abrir y cerrar las válvulas es en el $%S y en el $%I &las válvulas de admisión abren en el $%S y cierran en el $%I! mientras ue las válvulas de escape lo "acen a la inversa' ver Ciclo (tto)! pero al adelantar las aperturas y retrasar los cierres! se consigue aumentar en forma signi*cativa el rendimiento y las prestaciones del motor! al me+orar la velocidad con la ue se vac,a el cilindro de los gases de la combustión.
F/'! 1. Diagrama de mando F$"($. %ecánica -eneral de álvulas /vance de la la /pertura de /dmisión &///) Si analiz analizamo amos s el funcio funcionam namien iento to de un motor motor de cuatro cuatro tiempo tiempos! s! vemos vemos ue el me+or me+or momento para abrir la válvula de admisión es cuando el pistón se encuentra en el punto más alto de su recorrido &llamado punto muerto superior). Sin embargo! debido a ue la mezcla aire0combustible se encuentra en movimiento! al abrir la válvula de admisión antes ue ue el pist pistón ón lleg llegue ue al $%S! $%S! perm permit ite e ue ue esta esta ingr ingres ese e por por más más tiem tiempo po al cili cilind ndro ro!! consiguiendo un me+or llenado. •
Retraso del Cierre de /dmisión &RC/) $or la misma misma razón razón!! debido debido a la inerc inercia ia ue mantie mantiene ne la mezcla mezcla aire aire0com 0combus bustib tible! le! si mantenemos la válvula de admisión abierta un tiempo despu1s ue el pistón alcanzó el $%I! •
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS. ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL incluso cuando este está ya subiendo! permitimos ue contin2e entrando la mezcla! lo ue permite un llenado aun mayor del cilindro! con el consiguiente aumento del rendimiento del motor.
F/'! 0. /// y RC/
F$"($. #l motor de cuatro tiempos /vance de la /pertura de #scape &//#) $ermite vaciar el cilindro más rápidamente. 3eóricamente! con esto se pierde potencia al estar los gases de la combustión "aciendo presión sobre el pistón durante menos tiempo! pero esta p1rdida es muy ba+a y se compensa con creces al aumentar la velocidad de vaciado del cilindro. •
Retraso del Cierre de #scape &RC#) /l igual ue en los casos anteriores! debido a la inercia ue mantienen los gases de escape! 1stos contin2an saliendo por su válvula! incluso cuando el pistón pasó el $%S e inició la carrera descendente. 4a apertura de la válvula de admisión se efect2a momentos antes del cierre del escape! para optimizar! nuevamente debido a la inercia ue presentan los gases frescos y uemados! el intercambio de los mismos dentro del cilindro. •
F/'! . //# y RC#
F$"($. #l motor de cuatro tiempos
#l cruce de válvulas #ste solape en las aperturas de las válvulas de admisión y escape! llamado o cruce de levas o cruce de válvulas! consiste en el espacio! medido en grados se5agesimales de giro del cigüeñal! en el ue la válvula de escape y la de admisión se encuentran abiertas en forma
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS. ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL simultánea. 6n cruce de válvulas amplio permite al motor alcanzar unas R$% más altas! pero su funcionamiento a ba+as velocidades reducirá drásticamente el rendimiento del motor! entregando menos potencia y un par motor menor.
F/'! 4. Solape F$"($. $ablo /cevedo
/R7(4 D# 4#/S
Un árbol de levas es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan distintas levas, que pueden tener distintas formas y tamaños y estar orientadas de diferente manera, para activar diferentes mecanismos a intervalos repetitivos, como por ejemplo unas válvulas, es decir constituye un temporizador mecánico cíclico, también denominado Programador mecánico. n un motor controla la apertura y el cierre de las válvulas de admisi!n y escape, para desplazar las válvulas de sus asientos se utilizan una serie de levas, tantas como válvulas tenga el motor. "ic#as levas van mecanizadas en un eje, con el correspondiente ángulo de desfase para efectuar la apertura de los distintos cilindros, seg$n el orden de funcionamiento establecido. %ediante el cual controla todos los adelantos y retrasos que van a poseer las válvulas.
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F/'! 2. Diagrama de mando F$"($. %ecánica -eneral de álvulas
MATERIALES: %otor di1sel Isuzu del laboratorio de motores de combustión interna. 4laves mi5tas en mm. Copas y palanca de fuerza. Implementos de seguridad o %andil o -uantes o 8apatos punta de acero %ateriales au5iliares -raduador de 9:;< o o =ranela o guaipe. o Corrector o %arcador permanente • • • •
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PROCEDIMIENTO: .
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Identi*car el motor. Retirar el tapa válvulas Retirar para mayor comodidad y visualización retirar el radiador e intercooler. Colocar en punto muerto superior el primer cilindro basándonos en la referencia del motor Colocar el graduador de 9:;B en el volante de inercia. Determine con la ayuda del graduador el adelanto de cada tiempo del motor! girando el volante de inercia. /notar los ángulos de adelanto y de retraso de cada tiempo. Calcular la duración de cada tiempo del motor.
TABLAS - DESARROLLO.
M)()' C!'!#($'3%(#!% *$, )()' I%5
Á"/,)% *$ !*$,!"() & '$('!%) AAA7 118 RCA7498 AAE7448 RCE78 AI 70;8
F/'! 6: Caracter,sticas del motor
CI71;8
Isuzu F$"($: Dario 7or+a
C+,#,)% *$ ,! *'!#<" *$ #!*! ($=) A*%<" ADM = AAA + 180° + RCA ADM =¿
C)='$%<"
?9>8
COM =180 ° − AI − RCA COM =¿
T'!>!?)
COMB = AI + 180 ° − AAE COMB =¿
E%#!=$
164°
ESCP = AAE + 180 ° + RCE ESCP =¿
233°
>>?8
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS. ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL DURACIÓN TOTAL DEL CICLO C!'!#($'3%(#!% *$, )()' F)'*
@;B
Solape ?;B
AAA7 198 RCA7028 AAE7;8 RCE728 AI 718 CI728 A*%<" ADM = AAA + 180° + RCA ADM =¿
C)='$%<"
155 °
ESCP = AAE + 180 ° + RCE
ESCP =¿
DURACIÓN TOTAL DEL CICLO
735 ° T!>,! 1: 3abla de datos medidos . F$"($: Dario 7or+a.
ANÁLISIS DE RESULTADOS:
DETALLE
>@?
COMB = AI + 180 ° − AAE COMB =¿
E%#!=$
°
COM =180 ° − AI − RCA COM =¿
T'!>!?)
?>A
ANGULOS
/delanto en la apertura de la @@B admisión &///)E Retraso en el cierre de la admisión @;B &RC/)E /delanto del encendido &/#) o de la ?B inyección &/I)E /delanto en la apertura de escape @@B &//#)E Retraso en el cierre de escape &RC#)E FB T!>,! 0: 3abla de datos medidos motor Isuzu . F$"($: Dario 7or+a.
223 °
°
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F/'! @: Ciclos del motor. F$"($: Dario 7or+a
F/'! ;. Diagrama de
$G de motor Isuzu
F$"($. Dario 7or+a
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Figura 9. Diagrama de P-V de motor Isuzu
F$"($. Dario 7or+a
Diagrama de mando del motor
F)'*
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Figura 11. Diagrama de P-V de motor Ford
F$"($. Dario 7or+a
Figura 12. Diagrama de P-V de motor Ford
Fuente. "ario &orja
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS. ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL PROCESO DE MEDICIÓN DE LAS COTAS DEL REGLAJE DE DISTRIBUCIÓN DEL MOTOR ISUZU Gráfico
Descripción
%etiramos e tapa vávuas para a visuaiza&i'! de as vávuas &o! sus (aa!&i!es
Figura 13.- Tapa vávuas. Fue!te" Dario #or$a
%eaizamos u! rápido re&o!o&imie!to de as partas )ue posee &omo (aa!&i!es vávuas.
Figura 14-Partes. Fue!te" Dario #or$a
Pro&edemos a sa&ar e de*e&tor de ve!tiador para poder tra(a$ar de &o! ma+or &omodidad + *a&iidad. Figura 15. De*e&tor de ve!tiador. Fue!te" Dario #or$a
/!&o!tramos as mar&as e! a poea + e! e (o)ue para 0a&eras &oi!&idir + determi!ar e P.,. + pro&eder a medir os á!guos &orrespo!die!tes a os adea!tos de as vávuas as &omo os retrasos de estas mismo Figura 16. ,ar&a e! e &igea. Fue!te" Dario #or$a
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Fi!ame!te mida os á!guos de &ada &i&o gira!do e &igea e! se!tido 0orario. / % / %/ de a misma *orma todos os á!guos.
Figura 17. ,ar&a e! e (o&. Fue!te" Dario #or$a
Figura 1.- aeras. Fue!te" Dario #or$a
&o!ti!ua&i'! pro&edemos a des&o!e&tar a &aera de &om(usti(e para poder visuaizar &ua!do i!+e&ta e &om(usti(e + poder de*i!ir e adea!to a a i!+e&&i'!.
PROCESO DE MEDICIÓN DE LAS COTAS DEL REGLAJE DE DISTRIBUCIÓN DE UN MOTOR FORD Gráfico
Descripción
Ide!ti*i&amos as partes + pro&edemos a retirar e tapa vávuas
Figura 1.- Tapa vávuas. Fue!te" Dario #or$a
8!a vez )ue 0emos sa&ado a tapa vávuas
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pro&edemos a visuaizar todo e sistema de distri(u&i'! &omo (aa!&i!es: muees: ta)ues &oas de vávuas: e!tre otras: + &oo&amos e! primer &ii!dro e! &ompresi'! + e &uarto e! soape para i!i&iar a medi&i'! de á!guos Figura 29" Posi&i'! e! &ompresi'! . Fue!te" Dario #or$a
Figura 21. ,edi&i'! de á!guos. Fue!te" Dario #or$a
e mide os á!guos &o! e giro de &igea
Figura 22. Posi&i'! para medida de adea!to i!+e&&i'!. Fue!te" Dario #or$a
4inH del videoE
((=%:.&)(>$.#)!(#7P)*0E5/ C6#S3I(/RI(
1.- HC+,$% %)" ,!% <',!% =!'! #!,#,!' ,! *'!#<" *$ #!*! ") *$ ,)% ($=)% *$, )()' D%$, *$ C!(') ($=)% ADM = AAA + 180° + RCA COM =180 ° − AI − RCA COMB = AI + 180 ° − AAE ESCP = AAE + 180 ° + RCE
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS. ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL 0.- HP)' K %$ !"(#=! $, "#) *$ ,! !%$ *$ !=$'('! '$%=$#() !, ="() $'() %=$')' #l momento teórico para abrir y cerrar las válvulas es en el $%S y en el $%I &las válvulas de admisión abren en el $%S y cierran en el $%I! mientras ue las válvulas de escape lo "acen a la inversa) esto 2nicamente se lo realiza en un motor de cuatro tiempos.
.- H $% $, *!/'!! *$ *%('>#<" De esta forma! se puede representar en dos circunferencias todo el ciclo competo de un motor de cuatro tiempos! es decir ue el giro ue daremos es de ?;B para completar un ciclo.
4.- HP)' K ,! +,,! *$ !*%)" %$ !>'$ !"($% *$ ,,$/!' !, ="() $'() %=$')' PMS Si las valvulas se abrieran y cerracen +unto en los picos del $%S! e! $%I fuera un ciclo perfecto! pero al adelantarse &///)! y retrazarse &RC/)! de esta forma compensa y asegura un llenado efectivo en el cilindro ya ue el aire demora un tiempo parcial para llenar el cilindro en altas va a ser menos tiempo del normal por tal motivo necesita los adelantos y retrasos para compensar eso.
2.-HE" K #)"%%($ $, !*$,!"() ! ,! "&$##)" 6na vez ue el pistón empieza a subir al $%S! con las válvulas de admision y escape &cerradas las dos)! empieza el ciclo de compresion en ese momento antes ue llegue el pistón al $%S se produce la inyeccion del combustible! a eso se le llama adelanto a la inyección! además para ue el combustible tenga tiempo de combustionarse correctamente antes de ue el pistón llegue al pms para ue cuando este llegue la fuerza sea la me+or y tenga un me+or desenvolvimiento.
6.HC<) %!>$)% K$ $, #!'() =%(<" %$ $"#$"('! $" #)='$%<" Sabemos ue el cuarto pistón está en compresión ya ue cuando la polea del cigüeñal se encuentra en la marca de la tapa de distribución y la polea del cigüeñal es decir ue el primer cilindro se encuentra en el $%S la válvula de escape sube y la de admisión ba+a &$roduce cruce de válvulas) en este punto el primer y cuarto cilindro se encuentra en el $%S pero el primero en solape y el cuarto en comprensión.
@.HC+, $% ,! %$!, =!'! =)*$' $*' $, +"/,) *$ !*$,!"() *$ ,! "&$##<" /l momento de girar la polea del cigüeñal observamos en la salida de la bomba de inyección el instante +usto cuando sube el nivel de combustible o se riega! a", en ese momento se está produciendo el adelanto a la inyección.
CONCLUSIONES. •
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Se obtuvo la medida de los ángulos de adelanto y retraso de las válvulas sin ninguna novedad. 4a me+or forma de iniciar la medición fue colocando la señal de la polea J3K ue nos indica ue el pistón n2mero > se encuentra en el $%S.
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3odo tipo de motor tiene estos adelantos ya ue nos sirven para un óptimo rendimiento de este. /l Realizar un adelanto de la inyección! compensamos el tiempo necesario para la combustión ue en nuestros motores fueron de ? y >9 grados respectivamente. #l cruce de válvulas bene*cia el rendimiento del motor! ya ue elimina me+or los residuos de los gases uemados es decir se produce un barrido! para ue la mezcla para el nuevo ciclo sea más pura.
RECOMENDACIONES. • •
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6tilizar todos los elementos de seguridad para precautelar la integridad de todos Identi*car correctamente las marcas en la polea y bloue es decir e5actamente cuando el pistón está en el pms. 3raba+ar entre ? personas ya ue la una está pendiente de girar el cigüeñal y la otra deber los momento e5actos ue empieza abrir las válvulas y terminar de cerrarse Se debe tener muc"o cuidado con los elementos móviles al girar el cigüeñal ya ue puede afectarse la integridad de los operarios. 7uena coordinación grupal para un e5celente traba+o.
Bibliografía
'anc#ez, (. )** de agosto de *+-. taringa. ecuperado el * de mayo de *+/, de mecanica general valvulas0 #ttp011222.taringa.net1posts1autos3 motos1456+*7+1%ecanica38eneral39alvulas.#tml :, %. );+ de enero de *+-. $otencia motores. ecuperado el * de mayo de *+/, de #ttp011222.taringa.net1posts1autos3motos155;+5+1Potenciacion3de3 motores333
