UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

INDICE

Resumen.2Objetivos....3Marco teorico.4Formulas a utilizar..7Procedimiento ..8Datos obtenidos...9Clculos y Resultados.11Graficos .13Anlisis de los resultados16Conclusiones ..17Bibliografa .18Anexo ....19

RESUMEN Los motores de combustin interna son del tipo ms generalizado de los motores trmicos. Les corresponde de un 80% de toda la energa producida en el mundo, gracias a su alta economa, compacidad, fiabilidad y durabilidad son utilizados en todas sus ramas. El presente informe se expone detalladamente las partes principales que conforma un Motor de Combustin Interna. Adems se explica el procedimiento que se debe seguir para el correcto desarmado y armado del mismo.Tambin mencionaremos el anlisis y determinacin de ciertos parmetros constructivos del motor que han sido determinados en este trabajo, tales como los ngulos de apertura y cierre de las vlvulas de admisin y escape.La toma de datos y el procedimiento del desmontaje y el montaje del motor fue realizado en el laboratorio de motores de combustin interna, y el motor designado para esta experiencia fue un motor Mitsubishi diesel de 4 cilindros.

OBJETIVOS

Los objetivos de esta experiencia son los siguientes: Realizar el desmontaje y montaje de las partes ms importantes del motor. Identificar los principales componentes del motor. Determinar los parmetros constructivos del motor.

MARCO TEORICO

Motores de Combustin InternaEl motor de combustin interna es un transformador de energa qumica almacenado en el combustible y este lo transforma en energa mecnica.Entre los Motores de combustin interna ms conocidos tenemos el motor de gasolina y motor diesel, son motores trmicos. Motor DieselEl motor Diesel es un motor trmico de combustin interna cuyo encendido se logra por la temperatura elevada que produce la compresin del aire en el interior del cilindro. Fue inventado y patentado por Rudolf Diesel en 1895, del cual deriva su nombre.

Motor de explosin o Motor OttoUn motor de explosin es un tipo de motor de combustin interna que utiliza la explosin de un combustible, provocada mediante una chispa, para expandir un gas empujando as un pistn. Hay de dos y de cuatro tiempos. El ciclo termodinmico utilizado es conocido como Ciclo Otto.

Partes principales de un motor

Ciclos operativos motores de 4 y de 2 tiemposPor ciclo operativo entendemos la sucesin de operaciones que el fluido activo ejecuta en el cilindro y repite con ley peridica. La duracin del ciclo operativo es medida por el nmero de carreras efectuadas por el pistn para realizarlo. Se dice que los motores alternativos son: 4 tiempos El ciclo se realiza en 4 carreras del pistn Realizan un ciclo cada dos revoluciones del rbol motor 2 tiempos El ciclo se realiza solamente en 2 carreras del pistn Realizan un ciclo a cada revolucinMotor de 4 tiemposLa gran mayora de los motores endotrmicos son de 4 tiempos y a ellos nos referiremos tambin con preferencia porque se prestan a una ms fcil comprensin. El ciclo de 4 tiempos comprende las fases siguientes: Admisin de la carga en el cilindro Compresin de la carga Combustin y expansin escape de los productos de la combustinCada fase corresponde aproximadamente a una carrera del pistn.UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA MECANICA_____________________________________________________________________________________________________________UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

MOTORES DE COMBUSTION INTERNA MN-136 1

MOTORES DE COMBUSTION INTERNA MN-136 10

Motor de 2 tiemposLos motores de dos tiempos, son motores de piston, a diferencia del de cuatro tiempos; las cuatro etapas del ciclo de trabajo se realizan en solo una vuelta del cigeal. Estos motores pueden ser tanto como diesel como de gasolina, siendo este ltimo el ms comn.Los motores de dos tiempos de gasolna, generalmente son de carter seco, y encuentran su mayor campo de aplicacin en las pequeas potencias: motocicletas, maquinas manuales a gasolina,.etc.En general su rendimiento trmico es menor que el de los motores de cuatro tiempos.

Relacin de compresinEl valor de la relacin de compresin en los motores de encendido por chispa vara de 8 a 12, mientras que en los motores de encendido por compresin oscila entre 14 y 25.En los motores de encendido por chispa, el lmite superior de la relacin de compresin est determinado esencialmente por la calidad antidetonante del combustible en el mercado; para los motores de encendido por compresin est determinado, sobre todo, por el peso de la estructura del motor, que aumenta al aumentar la relacin de compresin, de un modo especial con grandes cilindradas.FORMULAS UTILIZADAS

Carrera (S) = Distancia entre PMS y PMI (cm)

Dc = Dimetro del cilindro (cm)

Dnde:

: Volumen til de trabajo Cilindrada del motor= Volumen de la cmara de Combustin (Relacin de compresin terica) = (Relacin de compresin real) = Dnde:

Diagrama real (P-V) de un motor de 4 tiempos

Dnde: AVA: abertura de la vlvula de escapeCVA: cierre de la vlvula de escapeAVE: abertura de la vlvula de escapeCVE: cierre de la vlvula de escape

PROCEDIMIENTO:

1. Sacar los pernos de la culata.2. Destapar la culata del bloque de cilindros.3. Girar el cigeal hasta que el mbolo del primer cilindro ocupe su posicin del PMS.4. Continuar girando el cigeal hasta que el mbolo ocupe su posicin del PMI.5. Con el vernier medir el dimetro interior del primer cilindro del motor.6. Medir la longitud de la carrera del mbolo desde el PMS hasta el PMI.7. Determinar el volumen muerto (volumen de la cmara de combustin) usando los siguientes mtodos: geomtrico y con aceite.8. Volver a girar el cigeal y observar el momento en que se abre la vlvula de admisin, medir el ngulo de avance de la apertura de la vlvula de admisin.9. Proceder del mismo modo para determinar el ngulo de retraso del cierre de la vlvula de admisin.10. Constatar mediante el giro del cigeal el cumplimiento de los procesos de compresin (las vlvulas de admisin y de escape debern estar cerradas) y de expansin.11. Estando el mbolo del primer cilindro en su carrera de expansin observar el momento en que se abre la vlvula de escape; medir el adelanto de dicha apertura respecto al PMI.12. Continuar el giro del cigeal siguiendo el proceso de escape (la vlvula de escape debe permanecer abierta); observar el momento en que se abre la vlvula de escape; medir el adelanto de dicha apertura respecto al PMS.13. Una vez tomado todos los datos se procede con el montaje del motor al finalizar la experiencia.

DATOS OBTENIDOS

Datos del laboratorio:Del motor:Modelo: 4D31TTipo: motor Diesel de 4 tiempos, enfriado con aguaMtodo de combustin: Inyeccin directa con turbo compresorRPM = 3500 En el cilindro:Dx=100 mmDy= 99.65 mmDimetro del cilindro

Carrera del pistn mmNmero de dientes de la volante: 110 = 0.25Sabemos:

Numero de cilindros: Z=4

; Donde:

Volumen til de trabajoVolumen til en un cilindro

Volumen de cilindrada total

Volumen muerto o volumen de la cmara de combustion

CALCULOS Y RESULTADOS Relacin de compresin geomtrica (Terica)

Donde: Reemplazando:

Relacin de compresin geometrica (real):

Donde:

se determinara en funcin al Angulo de cierre de la vlvula de admisin

Ecuacin para el desplazamiento del pistn:

Carrera instantnea:Para un desplazamiento x, tenemos:

Si:

Entonces:

Por lo tanto, la relacin de compresin real ser:

Representacin grafica de las magnitudes cinemticas del motor en funcin al Angulo de giro del cigeal.Sabemos que:

Las frmulas que se va a usar para las grficas de desplazamiento, velocidad y aceleracin se extrajeron del libro de LUKANIN pag 263-264, la cual se usaran para hacer sus respectivas graficas en Excel tomando una vuelta completa de la biela.

Desplazamiento

Velocidad

Aceleracion

Diagrama Circular de la extruccin de los gases analizado para un motor Mitsubishi 4D31T de 4 tiempos

ANALISIS DE LOS RESULTADOS

La relacin de compresin terica de 14.46 confirma la teora que nos dice que los motores Diesel tienen relaciones de compresin ms altas que motores a gasolina con caractersticas similares.La relacin de compresin real de 11.82 es baja ya que el ngulo de retraso de cierre de la vlvula de admisin sea ms alto del esperado. Al analizar la relacin de compresin real de 11.82 vemos que la diferencia es notoria. La posible causa de esta diferencia, puede ser porque este motor cuenta con un turbocompresor, es por ello que la relacin vara tanto respecto a la terica. Es probable que la presencia de un turbocompresor sea la causa de la diferencia entre ambas relaciones.

CONCLUSIONES

Los motores reales necesitan mayor tiempo que sus equivalentes tericos para cumplir con el ciclo termodinmico que gobierna su funcionamiento, ya que los procesos no son instantneos. los materiales que se usan en las partes ms importantes del motor son debidamente seleccionados segn su funcin y resistencias sometidas ya sea trmica o mecnica. La relacin de compresin de un motor Diesel siempre ser mayor que la de un motor Otto con una misma cilindrada. A travs de trasmisiones por engranajes el cigeal da movimiento al eje de balancines permitiendo que el proceso contine. El turbocompresor en el motor diesel permite aumentar la potencia del mismo y contribuye a un rescate de energa ya que usa como medio propulsor los gases de escape.

BIBLIOGRAFIA Motores de Automvil, JOVAJ, Editorial MIR, Mosc 1982.

Manual del Automvil, ARIAS PAZ Editorial Dossat, Madrid 2008.

Motores de Combustion Interna, V.N. LUKANIN Mosc 1985.

http://www.engimax.url.tw/Private/JPN%20kit/Mitsubishi%20Fuso%20Liner%20Kit.pdf

ANEXO