UNIVERSIDAD NACIONAL NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERIA MECANICA – 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:
Docente: M.Sc. Ing: Juan David Chávez Cuellar
Fecha de realización:
Fecha de entrega:
22-04-2014
06-05-2014
AREQUIPA – PERÚ 2014
Nota
TEMA: DESARMADO, ARMADO Y DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS CONSTRUCTIVOS DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
I. OBJETIVOS
Conocer los parámetros constructivos del motor de combustión interna. Identificar los principales de un motor de combustión interna. Desarrollar el ciclo termodinámico con los diferentes sistemas de funcionamiento del motor de combustión interna.
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 geométricos de un motor de 2 tiempos 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) Purificador o filtro de aire 2) Carburador 3) Colector, o múltiple admisión 4) Válvula de admisión 5) Culata 6) Embolo o pistón 7) Cilindro 8) 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 Vc = (πD2/4).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 ψp = 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 -
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.
1 Vernier 1 regla métrica metálica de 30 mm 1 transportador 1 probeta graduada 1 maneral ½ con dados de grado 10, 12, 14 y 17. 1 hexagonal de 5 mm 1 extensión de ½ 1 escuadra metálica 1 nivel 1 motor DAEWOO F8C660149
PROCEDIMIENTO DE DESARMADO -
Se procede primero a limpiar el motor
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Se retira primero la tapa de distribución
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A continuación se retira la faja
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Se procede a sacar los pernos de la culata
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Se procede a sacar los pernos de la tapa de los balancines
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Accionando el cigüeñal, verificar que se cumpla el ciclo operativo del motor
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Se procederá a sacar el engranaje de arranque
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Identificar las válvulas de admisión y de escape
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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 a) Medidas tomadas del diámetro y carrera del pistón D1 = 68.40 mm D2 = 68.25 mm D3 = 68.20 mm D4 = 68.30 mm D p = 68.30 mm
S1 = 72.30 mm S2 = 72.20 mm S3 = 71.85 mm S4 = 72.40 mm S p = 72.20 mm
b) Calculamos la cilindrada
( ) Medimos el espesor del empaque e= 1.2, 1.15, 1.15, 1.2 cuyo promedio es: e = 1.175 mm.
d) 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
e) Calculamos el volumen total del cilindro
f) Relación de Compresión Calculamos el volumen dado por la perforación en el pistón asumiendo que se trata de un casquete esférico. Para ello medimos el diámetro y la profundidad de dicho casquete. h= 3 mm. d=53.2 mm. Con la formula
() Donde
()
( ) () r= 119.7 mm. El volumen reemplazando es:
Vp =3.36 cm3
()(())
Con los valores calculados anteriormente determinamos la relación de compresión
g) Relación R/L
Por lo tanto
h) Diagramas a presentar -
Diagrama circular. Diagrama del ciclo operativo del motor (P-V) indicando los procesos termodinámicos.
Diagrama circular
=6º (antes del PMS –apertura válvula de admisión) =40º (después del PMI –cierre válvula de admisión)
=40º (antes del PMI –apertura válvula de escape) =4º (después del PMS –- cierre válvula de escape)
Por tanto es tiempo de traslape en grados del cigüeñal será
