curso-calculo-cilindrada-motores-diesel-maquinaria-relacion-punto-muerto-compresion-carrera-diametro-corta-larga

CALCULO DE CILINDRADA
DE MOTOR
Instructor Juan Carlos Cuba
• Punto muerto superior (PMS)
(Top Dead Center). Posición del embolo que
muestra el menor volumen
(Volumen de espacio libre).
TDC
• Punto muerto inferior (PMI)
(Bottom Dead Center). Posición del émbolo
que muestra el mayor volumen
BDC
• Calibre (Bore)
• Carrera
(Stroke) Distancia entre el PMS y PMI
• Volumen de desplazamiento
Volumen desplazado por el émbolo cuando se
mueve entre el PMS y el PMI.
¿Que es la cilindrada?
• Cilindrada, denominación que se da a la suma del
volumen útil de todos los cilindros de un motor
alternativo. Es muy usual que se mida en centímetros
cúbicos (c/c).
La cilindrada unitaria (cm3), es el volumen generado
por el desplazamiento del pistón en una carrera.
V = s x c = (p x c x r2 ) = [p x c x (d2/4)],
V = cilindrada unitaria en cm3 (volumen del cilindro)
s = superficie del círculo en cm2 = p x r2
p = 3,1416
r2 = radio del círculo al cuadrado en cm
c = carrera del pistón en cm
d = diámetro del pistón en cm
EJEMPLO
Calcular la cilindrada unitaria (volumen) de un
cilindro de un motor, con los siguientes parámetros:
Carrera del pistón = 90 mm
Diámetro = 84 mm
V=sxc
s = p x r2
s = 3,1416 x (42 mm)2
s = 5541,8 mm2
V = 55416 mm2 x 90 mm
V = 498760 mm3
Para transformar los mm3 en cm3 dividir entre 1000.
V = 498760 : 1000 = 498,760 cm3
V = 498,760 cm3
CILINDRADA TOTAL
La cilindrada total es el producto
de la cilindrada unitaria por el
número de cilindros del motor
(Vt = V x n), siendo:
Vt = cilindrada total (volumen
total)
V = cilindrada unitaria
(volumen del cilindro)
n = nº de cilindros Del motor
EJEMPLO
Calcular la cilindrada total de un motor de cuatro cilindros con los parámetros
anteriores. Para hallar la cilindrada total (Vt ) se multiplica la cilindrada
unitaria ( V ) para el número de cilindros que tenga el motor.
Vt = V x n
Vt = 498,760 cm3
Vt = 995 cm3
Vt = 1995 cm3
RELACIÓN DE
COMPRESIÓN
Se denomina relación de
compresión (r), a la
relación entre el volumen
total cilindro V1 y el
volumen de la cámara de
combustión V2.
r= V1/V2 = (V2 + V1 – V2) / V2 = 1 + (cilindrada unitária / V2)=1 + (V/V2)
• Punto muerto superior (PMS)
(Top Dead Center). Posición del embolo que
muestra el menor volumen
(Volumen de espacio libre).
TDC
• Punto muerto inferior (PMI)
(Bottom Dead Center). Posición del émbolo
que muestra el mayor volumen
BDC
• Calibre (Bore)
• Carrera
(Stroke) Distancia entre el PMS y PMI
• Volumen de desplazamiento
Volumen desplazado por el émbolo cuando se
mueve entre el PMS y el PMI.
Relación de compresión
PMS
PMI
Volumen de
desplazamiento
Volumen de
espacio libre
La relación de compresión es
una relación de volúmenes y no
debe confundirse con la
relación de presión
Presión media efectiva (PME)
Produciría la misma cantidad de trabajo neto
que el producido durante el ciclo real
Wneto = PME . Área del embolo . Carrera
Wneto = PME . Volumen Desplazamiento
EJEMPLO
Calcular la relación de compresión de un motor de cuatro cilindros con
los parámetros anteriores de cilindrada unitaria (V) y un volumen en la
cámara de combustión de 38,2 cm3:
r= 1 + (V / V2)
r=1 + (498,76 cm3/38,2 cm3 )
r= 14,056
Diseño del motor 3306
Especificaciones
•
•
•
•
•
•
•
Calibre (bore)
120.7 mm (4.75 in)
Carrera (stroke)
152.4 mm (6.00 in)
Cilindrada total
10462.62 cm3 (638.8 in3)
Numero de cilindros
6
Alineación de los cilindros
En línea
Orden de encendido (firing order)
1,5,3,6,2,4
Dirección de rotación (visto de la volante) Antihorario
(counterclockwise)
• Cilindro No. 1 esta opuesto a la volante.
Diseño del motor C175
Especificaciones
• Calibre (bore)
•
•
•
•
•
175 mm (6,89 pulg)
220 mm (8,66 pulg)
106,2 L (6481 pulg3)
20
En V - 60 grados
Carrera (stroke)
Cilindrada total
Numero de cilindros
Alineación de los cilindros
Orden de encendido (firing order)
1, 2, 11, 12, 3, 4, 15, 16, 7, 8, 19, 20, 9, 10, 17, 18, 5, 6, 13, 14.
• Dirección de rotación (visto de la volante) Antihorario (counterclockwise)
• El cilindro número 1 es el cilindro delantero del lado derecho.
RELACIÓN CARRERA / DIÁMETRO
• La relación entre la carrera y el diámetro en los motores puede ser de tres
tipos:
• -Motores cuadrados.
• -Motores supercuadrados o de carrera corta.
• -Motores de carrera larga.
MOTORES CUADRADOS
Son los motores cuya relación carrera del pistón / diámetro del cilindro es igual a uno.
Ejemplo:
Un motor que tenga una carrera de 80 mm y un diámetro de 80 mm, tendrá una relación
de:
80 mm de carrera / 80 mm de= 1
MOTORES SUPERCUADRADOS O DE CARRERA CORTA
Son los motores cuya relación carrera del pistón / diámetro es inferior a uno (hasta 0,7 veces
aproximadamente).
Ejemplo:
Un motor que tenga una carrera de 80 mm y un diámetro de 90 mm, tendrá una relación de:
80 mm de carrera / 90 mm de
= 0,888
Motor supercuadrado
MOTORES DE CARRERA LARGA
Son los motores cuya relación carrera del pistón / diámetro del cilindro es superior a uno
(hasta 1,2 veces aproximadamente).
Ejemplo:
Un motor que tenga una carrera del pistón de 90 mm y un diámetro del cilindro de 80 mm, tendrá una
relación de:
90 mm de carrera / 80 mm de
= 1,125