Laboratorio 1 Desarmado, Armado y Determinacion de Los Parametros Constructivos de Un MCI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERIA MECANICA  –  ELECTRICA  ELECTRICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA

CURSO DE: ENSAYOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA LABORATORIO N° 1 TEMA: DESARMADO, ARMADO Y DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS CONSTRUCTIVOS DE UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNA

REALIZADO POR: BELLIDO MORON JUAN DE DIOS Docente: M.Sc. Ing: Juan David Chávez Cuellar Fecha de realización:

Fecha de entrega:

AREQUIPA –  PERÚ  PERÚ 2013

Nota

INFORME TEMA: DESARMADO, ARMADO Y DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS CONSTRUCTIVOS DE UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNA I. OBJETIVOS: Conocer los parámetros constructivos del motor, identificar sus principales elementos y relacionar el desarrollo del ciclo termodinámico 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 últimos lo hacen de cuatro Constructivamente los motores de dos tiempos llevan lumbreras tanto para l admisión de la mezcla como para la expulsión de los productos de la combustión Algunos motores de dos tiempos llevan también válvulas que sustituyen solo las lumbreras de escape la figura 1 muestra dos esquemas simplificados de los motores de dos tiempos; el primero es con lumbreras y el segundo con lumbreras y válvulas Los motores de cuatro tiempos se caracterizan por llevar solo válvulas para la admisión y expulsión de los gases. Constructivamente estas pueden ir ubicadas en el bloque de cilindros (sistemas con válvulas laterales) o en la culata (sistemas con válvulas en cabeza). La fig. 2 muestra los parámetros p arámetros geométricos de un motor de 2 tiempos tiempo s Los tiempos de apertura y cierre de los órganos de intercambio de gases (lumbreras y/o válvulas) generalmente se representan en un diagrama denominado: “diagrama de distribución 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 lumbreras  b) Motor con lumbreras y válvulas 1. Lumbrera de barrido 2. Lumbrera de escape 3. Inyector 4. Válvula de escape

Fig2. Esquema simplificado de un motor de 4 tiempos

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8)

Purificador o filtro de aire Carburador Colector, o múltiple admisión Válvula de admisión Culata Embolo o pistón Cilindro Carter superior

9) Carter inferior 10) Manivela del cigüeñal 11) Biela 12) Bulón 13) Válvula de escape 14) Bujía (motor E. CH.) 15) Colector de escape

Fig. 3 esquema simplificado de un motor de 4 tiempos -

PMS: Punto muerto superior PMI: Punto muerto inferior S: Carrera del pistón = 2R D: Diámetro interior del cilindro ε: Relación de compresión Vh: Volumen de desplazamiento Vc: Volumen muerto

ε = 1 + Vh/Vc 2 Vc = (πD /4).S

Fig. 4 Motor monocilindrico de dos tiempos -

LA: Lumbrera de admisión LE: lumbrera de escape C: Soplador

 Volumen perdido: Vp = Vh – Vh’  Fracción de volumen perdido ψ p = Vp/Vh  Relación de compresión geométrica ε’ = 1 + Vh’/Vc  Relación de compresión real

ε = 1 + Vh/Vc

 ALA: Apertura de la lumbrera de admisión  CLA: cierre de la lumbrera de admisión  ALE: Apertura de la lumbrera de escape  CLE: Cierre de la lumbrera de escape

-

Avance de la inyección…………..12° Duración de la inyección………..8.5° Apertura del escape……………..82.5° Cierre de escape………….……..82.5° Apertura de la admisión….……..66° Cierre de la admisión…………….66°

Fig. 5 diagrama circular de un motor diésel de 2 tiemp

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

III.

EQUIPOS E INSTRUMENTOS A UTILIZAR -

IV.

Un vernier Una probeta graduada Agua Llaves hexagonal N°5 Dados de 10,12,14,16 y 17 Trapo Desarmador plano Transportador Maneral

PROCEDIMIENTO DE DESARMADO -

Se procede primero a limpiar el motor

-

Se retira primero la tapa de distribución

-

A continuación 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 cigüeñal, verificar que se cumpla el ciclo operativo del motor

-

Se procederá a sacar el engranaje de arranque

-

Identificar las válvulas de admisión y de escape

-

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

V. PROCESO DE ARMADO -

Se procede a colocar el colador y el carter. 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) Clasificacion del motor Motor Cilindros: En línea 3 Posición: Delantero transversal Cilindrada: 796 Diámetro x carrera (mm): 68,5 x 72,0 Compresión: 9,3 Válvulas por cilindro: 2 Distribución: Válvulas verticales, árbol de levas en culata Alimentación: Carburador Sobrealimentación: --Potencia CV (kW)/rpm: 41 (30) / 5.500 Par motor Nm/rpm: 60 / 2.500 Tracción: Tracción delantera Número velocidades: 5

b) Medidas tomadas del diámetro y carrera del pistón D1 = 68.40 mm D2 = 68.25 mm D3 = 68.20 mm D4 = 68.30 mm

S1 = 72.30 mm S2 = 72.20 mm S3 = 71.85 mm S4 = 72.40 mm

D   = 68.30 mm p 

S   = 72.20 mm p 

c) Calculamos la cilindrada

                      

d) Calculamos la cilindrada total

e) Calculamos el volumen de la cámara de combustión

Calculamos Vc1 Con la probeta

     

Calculamos el Vc2 (volumen ocupado por el empaque)

            Calculamos el Vc3 (embolo con respecto al monoblock) con la probeta

Por lo tanto

       

f) Calculamos el volumen total del cilindro

g) Relación de Compresión

h) Relación R/L

Por lo tanto

i) Relación S/D

                                  

 j) Diagramas a presentar - Diagrama circular. - Diagrama del ciclo operativo del motor (P-V) indicando los procesos termodinámicos.

Diagrama circular

                                                                         AQUÍ DIAGRAMA CIRCULAR

Diagrama del ciclo operativo del motor (P-V) indicando los procesos termodinámicos, si se conoce: SOLUCION

           

  Hallamos M1

Por lo tanto

Luego

Hallando Pc

                                                        

Hallando Tc

Hallando 

Hallando HU

Hallando uc

                                       

Para Tc = 460.1 ° C Tz = 733.1 Tc (° C)

Cv (ai r e)

400 460.1 500

21.474 Cv 21.78

Entonces

Hallando uc”

              ∑      

                                               (      )                  

         Hallando los Cvi pata Tc = 460.1 °C Tc (° C)

CvN 2  

CvCO  2 

CvH 2 O

CvCO

400 460.1 500

21.185 CvN2  21.449

34.935 CvCO2 36.258

26.775 CvH2O 27.315

21.474 CvCO 21.784

                ∑      ∑   ∑   Luego reemplazando valores

     

                     

Luego calculamos

Hallando K 2

       ∑      

Luego

Asumiendo Tz = 2300 °C T  Z 

CV N2 

CV  CO2 

CV  H 2O 

CV  CO 

2300

25.326

46.829

36.940

25.791

∑      ∑   ∑   Por lo tanto

Por lo tanto

        

       T  Z 

CV N2 

CV  CO2 

CV  H 2O 

CV  CO 

2400

25.447

47.076

37.830

25.908

∑      ∑   ∑                                          Por lo tanto

Por lo tanto

Tz ° C

Ki

2300

72302.45

Tz

2400

Hallando Tb

75889.17

Por lo tanto

                       

Hallando para encontrar valores para Pz

Luego calculamos Pz

AQUÍ DIAGRAMA PV Y CONCLUCIONES