Subido por Daniel Jiron Abad

Cinematica Lab 4

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Laboratorio de Cinemática de Maquinaría
Análisis de levas y caja de cambio
31/8/2019, IT
Campos Guato Geovani Alexis; Macias Pazmiño Luis Fernando; Jirón Abad Bryan
Daniel; Santos Pazmiño Roosevelt Alberto
Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción (FIMCP)
Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL)
Guayaquil - Ecuador
gealcamp@espol.edu.ec; luifemac@espol.edu.ec; bjiron@espol.edu.ec; rooasant@espol.edu.ec
RESUMEN
La presente práctica tuvo como objetivos identificar los mecanismos trasmisores de potencia que
integran un motor de combustión interna, sistema de biela y la caja de cambio de velocidades.
Para ello se observó los puntos donde se conectan cada componente, para de esta forma, delimitar
el estudio. El sistema de biela estuvo conectado con el motor a través de cinco engranajes en la
parte lateral; cada una de las excéntricas estaba diseñada con un radio de giro de 2.5 cm.
Palabras claves: Trasmisores de potencia, engranes, sistema de biela, acoples mecánicos, motor
de combustión interna.
ABSTRAC
Keys Words:
INTRODUCCIÓN
Los vehículos desarrollados a partir de motores de combustión interna están equipados con
componentes que aumentan su eficiencia y garantizan su funcionamiento, debido a esta necesidad
y a las condiciones de trabajo, son diseñados y construidos para que trabajen con elementos
mecánicos.
Una leva es un mecanismo que guía o dirige a un elemento llamado seguidor, ambos elementos
deben ser diseñados en conjunto para asegurar que los requerimientos de diseño sean cumplidos.
Las levas pueden ser clasificadas de acuerdo con su geometría en: levas planas o disco, levas
cilíndricas o de tambor, y leva lineal. [1] Los seguidores se pueden clasificar por su forma,
posición o movimiento. Por forma se encuentra el seguidor con borde afilado tipo cuchillo, el
seguidor con rodillo, con cara placa y con cara esférica. De acuerdo con la posición se encuentran
los seguidores en línea y los que están no en línea, respecto al movimiento pueden ser de tipo
traslacional o con seguidores pivoteados. [2] Las levas en los motores de combustión son
empleadas para sincronizar la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape del aire y
gases de combustión. Entre las partes importante para el análisis están: radio base, círculo
primario, superficie de la leva.
El radio base, corresponde al tamaño quía de la leva, este va en función del eje donde va acoplado,
del número de detenimientos que va a tener, por ende de la suavidad con la cual se va a comportar.
Para el caso de el tren de levas de un motor de combustión interna, estos poseen sus seguidores
directamente en sus pines de las válvulas, por lo que corresponden al tipo seguidor de rodillo.
En cuanto a la caja de cambio, estas permiten regular la velocidad de marcha a través del
acoplamiento de un número específico de engranajes (con su respectivo número de dientes), estas
se clasifican en automáticas y manuales.
Las caja de cambio manuales poseen dos ejes paralelos con su respectivos piñones, para el caso
de la maqueta, esta posee siete piñones de los cuales el superior está sujeto a una guiador para
desplazarse de acuerdo con las necesidades de potencia. Este tipo de mecanismos es uno de los
primeros desarrollados, por lo que es necesario embragar el acoplamiento para poder realizar los
cambios, ya que de no hacerlo, los dientes entre estos sufrirán choques.
1
EQUIPOS E INSTRUMENTACIÓN





Motor de combustión a escala
Caja de cambio a escala
Calibrador “Vernier” o flexómetro
Graduador
Hoja de apuntes
PROCEDIMIENTO
La práctica se realizó en base a un motor de combustión interna cortado transversalmente para
permitir observar sus pistones y mecanismos, además de su respectiva caja de cambio. Como
punto de partida se analizó en juego de engranes (5 engranes) que conectaba al cigüeñal del motor
con el sistema de bielas. Posteriormente se analizó y se tomó las respectivas medidas del juego
de levas, principalmente el desfase entre cada una de ellas. Para este paso, se fijó el radio base en
2.5 cm y el ángulo de desfase en 150°. Finalmente, se revisó los componentes que integran a la
caja de cambio, así como sus accesorios de conexión, entre ellos: se contó el numero de dientes
que posee cada uno de sus engranes, se identificó las posiciones para configurar las cuatro
velocidades de salida a la trasmisión.
RESULTADOS
ANÁLISIS DE RESULTADOS
SISTEMA DE BIELA
El motor de combustión interna analizado posee ocho levas, ya que este tiene cuatro pistones, es
decir, dos levas para la válvula de admisión y de descarga de cada pistón. El diámetro base de
cada una de estas levas es de 2.5 cm con un desfase de 150°
CAJA DE CAMBIO
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
 Es necesario marcar uno de los dientes de los piñones para establecerlo como referencia
al contar sus dientes, esto evita confusiones.
 Se debe tener cuidado el momento de manipular los engranajes debido a que se puede
generar un accidente.
BIBLIOGRAFÍA
[1] R. Norton, Diseño de Maquinaría, Mexico: Mc Graw Hill, 2009.
2
ANEXO
ANEXO A: IMÁGENES
Imagen 1: Engranajes conectando motor –
sistema de biela.
Imagen 2: Motor de combustión interna
con corte transversal.
Imagen 3: Caja de cambios – acople
mecánico.
Imagen 4: Caja de cambio con palanca
selectora.
Imagen 5:
Imagen 6:
Imagen 7:
Imagen 8:
3
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