UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEFACULTAD DE INGENIERADepartamento de Ingeniera MecnicaSANTIAGO

E819 Introduccin a La Tecnologa De Funcionamiento De Un Motor a Combustin Interna

EXPERIENCIA N __1_____Grupo N___1____Fecha de la Exp__04-04-2016___ Fecha de Entrega:11-04-2015

NOMBRE ASIGNATURA_____________MOTORES Y MAQUINARIAS_________________CODIGO__15121_______

CARRERA_______INGENIERIA EJECUCIN MECNICA _____Modalidad (Diurna o Vespertina)_________DIURNA_______________

NOMBRE DEL ALUMNO_______CISTERNAS________CONTRERAS_________________ALEJANDRO____________Apellido PaternoApellido MaternoNombre

________________________ Firma del alumno

Fecha de Recepcin

Nota de Interrogacin ________________Nombre del Profesor ______JOSE LEOPOLDO MUOZ__________

Nota de Participacin ________________

Nota de Informe ____________________ _________________________________Nota Final __________________ ______ ________________Firma del Profesor

SE RECOMIENDA AL ESTUDIANTE MEJORAR EN SU INFORME LA MATERIA MARCADA CON UNA X

________Presentacin________Clculos, resultados, grficos________Caractersticas Tcnicas________Discusin, conclusiones________Descripcin del Mtodo seguido_______Apndice

Contenido

Introduccin3Objetivos de la experiencia3I.General:3II.Especficos:3Metodologa experimental4Caractersticas tcnicas de equipos, instrumentos e instalaciones5Presentacin de datos y resultados obtenidos6Conclusiones, observacin y anlisis de los resultados7Apndice7Teora inicial motor combustin interna7Motor Diesel8Motor Otto8Bibliografa9

Introduccin

Para la presente experiencia se enfocara de manera introductoria a la tecnologa de funcionamiento de un motor a combustin interna de cuatro tiempos, en donde se estudiar, analizar, comprender el funcionamiento y la importancia de cada pieza que conforma un motor de combustin interna, como por ejemplo: cigeal, biela, pistn, cilindro, eje levas, balancines, etc. Ya comprendido lo mencionado, se efectuar el clculo con fin de obtener la cilindrada para un motor MBW.Objetivos de la experiencia

I. General:Realizar trabajos prcticos para introducir al alumno en el desarrollo de las tcnicas de funcionamiento de los motores.II. Especficos: Capacitar al alumno para desarrollar trabajos prcticos de Laboratorio adquiriendo los conocimientos bsicos del funcionamiento de los motores. Familiarizar al alumno en los ciclos de trabajo, el conocimiento de funcionamiento de los elementos que accionan a las vlvulas, posicin de los engranajes en distribucin. Desmontar la culata de un motor BMW. Para el montaje verificar en manuales el torque de apriete en la culata. Mediante llave de torque realizar el trabajo correspondiente. De una culata Chevrolet, utilizando las herramientas adecuadas, desmontar vlvulas, asentarlas con pasta esmeril y montarlas.

Metodologa experimental

Antes de poder llevar a cabo la experiencia, el profesor gua efecta una introduccin teora de cada componente que conforma un motor, tanto a nivel interno como eje leva, Cilindros, Biela, entre otros, como tambin a nivel externo como Culata, Block y el Carter. Adems, el profesor gua nos explica el funcionamiento de un motor y la diferencia que hay entre un motor con ciclo diesel con un motor de ciclo otto.Ya con los conocimientos entregados por el profesor gua, por medio de un motor Diesel marca Pegaso, observamos el funcionamiento completo y la sincronizacin que existe entre los movimientos de los pistones, tanto como admisin, expansin, compresin y escape, como la apertura y cierre de las vlvulas de admisin y escape como se observa en la siguiente figura.

Figura N1. Seccin motor Pegaso

Posteriormente, el grupo de trabajo prosigue a efectuar el desmontaje de una parte del motor BMW, especficamente la cmara de combustin fundida con la culata, con fin de observar desde una vista superior el movimiento del pistn cuando efecta un cambio de tiempo como se observa en la figura.

Figura N2: desmontaje de culata en motor BMW

Ya que la culata ha sido desmontada y el motor BMW esta reacondicionado para efectuar un movimiento rotativo en el eje del cigeal mediante una llave, se realiza un movimiento rotativo de esta pieza hasta que un par de pistones de quede en el punto muerto inferior, para luego medir la carrera y el dimetro de la cabeza de un pistn. Con los datos recopilados, se procede a realizar el clculo de la cilindrada del motor BMW en las unidades correspondientes.Caractersticas tcnicas de equipos, instrumentos e instalaciones

Figura N3: Pie de metroPie de metro: Marca: Mitutoyo Rango operacional: Medicin mxima de 0- 309,25 mm Regla graduada: Nonio graduado en milmetros y en pulgadas Resolucin: 0,05mm

Figura N4: Motor diesel PegasoMotor diesel Pegaso N de cilindros = 8 Carrera = 155 mm Cilindrada = 10170 TOT cm3 Tipo = 9100 Revolucin mx. = 2000 rpm Potencia fiscal = 41 CV

Figura N4: Motor BMWMotor BMW Marca BMW Cilindrada 2494 cc N Cilindros = 6

Presentacin de datos y resultados obtenidosLos datos del motor BMW se entregan en la siguiente tabla:Datos del cilindro del motor BMW

Dimetro [cm]8,39

Carrera [cm]7,52

N Cilindros6

Tabla N1: Muestra datos obtenidos sobre el motor.De los datos obtenidos de la tabla N1, se presentan el resultado respecto a la capacidad de cilindrada del motor tal como lo muResultados del motor

Cilindrada []2514,4

Tabla N2: muestra de resultado de cilindrada en Conclusiones, observacin y anlisis de los resultados

Al momento de efectuar una comparacin de la cilindrada terica obtenida en esta experiencia con los datos del fabricante, existe una diferencia del 0,57%, lo cual no difieren mucho entre el fabricante y lo terico. Pero tambin se debe tomar en cuenta los errores obtenidos al momento de efectuar la medicin del motor BMW y tambin que el fabricante redondee el valor de la cilindrada por un valor ms exacto.Al momento de observar el funcionamiento del motor Pegaso y realizar el desarme de la cmara de combustin fundida con la culata para el motor BMW, se verifica que la mayoras de las piezas que conforman el funcionamiento del motor se encuentran en la culata y el block, ya que en el Carter solo se encuentra el depsito de aceite y la bomba la cual hace circular el aceite al motor.Se verifica que una de las principales caractersticas de un motor diesel, a diferencia del motor otto, es que carece de un sistema de encendido, es decir, no posee bujas, ya que el combustible se inflama espontneamente al ser inyectado a presin en el cilindro lleno de aire a muy alta temperatura. En cambio, para un motor otto cuando est en la etapa de compresin, viene una mezcla de aire-combustible, la cual cuando el pistn llega al PMS (Punto muerto superior) la buja genera una chispa de 4000 volt para provocar la combustin.Por lo anteriormente sealado, se pudo lograr comprender que los motores diesel poseen un mayor rendimiento en comparacin a los motores que poseen un ciclo otto, bsicamente esta diferencia en el rendimiento radica en la relacin de compresin (la relacin entre la densidad del aire exterior, y la densidad del aire en la cmara de combustin). Tericamente cuanto mayor es la relacin de compresin mayor es el rendimiento del motor, de ah la importancia que cada vez ms tiene el turbocompresor (que comprime el aire antes de entrar en la cmara de combustin) para la eficiencia de los motores. Los motores disel estn diseados para relaciones de compresin elevadas, que no son posible en los motores de gasolina por el riesgo de detonaciones (conocidas popularmente como picar biela). A pesar de que existen modos tcnicos para aumentar la relacin de compresin en los motores de gasolina, la relacin de compresin contina estando por debajo de un motor disel.Apndice

Teora inicial motor combustin interna

Un motor de combustin Interna bsicamente es una mquina la cual obtiene energa mecnica de energa qumica en donde realiza un proceso de combustin dentro de la cmara de combustin. Este nombre se debe a que dicha combustin se realiza dentro de esta mquina.

Figura N5: seccin interna de un motor de combustin interna.

Motor Diesel

Es un motor de combustin interna que se produce por el autoencendido del combustible debido a las altas temperaturas derivadas de la compresin del aire al interior de la cmara de combustin.Los procesos termodinmicos que se producen estn representados en la Figura N6 y son los siguientes:

Figura N6: Ciclo completo motor diesel

Admisin E-A. El pistn desciende mientras la vlvula de admisin permanece abierta, absorbiendo aire a presin constante de la atmosfera. Se representa con una lnea horizontal. Compresin A-B. asciende el pistn estando cerradas las vlvulas de admisin y de escape, se produce la compresin del aire sin intercambio de calor, es decir, es una transformacin adiabtica. Combustin B-C: un instante antes de que el pistn alcance el PMS y hasta un poco despus de que comience la carrera descendente, el inyector introduce gasoil en el cilindro producindose la combustin a presin constante durante un instante de tiempo mayor que en el motor otto. Ambas vlvulas se mantienen cerradas. Expansin C-D: La reaccin qumica exotrmica producida por la combustin genera energa que impulsa el pistn hacia abajo, aportando trabajo en el ciclo, correspondiendo esta transformacin a una curva adiabtica, las vlvulas de admisin y de escape se mantienen cerradas. Escape D-A y A-E: Las vlvulas de escape se abre, el pistn prosigue su movimiento ascendente y va barriendo y expulsando los gases de combustin, cerrndose el ciclo al producirse una nueva admisin de aire cuando se cierra la vlvula de escape, a continuacin se abre la de admisin y el pistn continua su carrera descendente. Motor Otto

Es un motor de combustin interna que utiliza la explosin de un combustible, provocada mediante una chispa, para expandir un gas empujando as un pistion.Existe el ciclo ideal el cual en la prctica no es tan as. Pero este ciclo ideal sirve a modo de comparacin. Los procesos Termodinmicos que se producen estn representados en la Figura N7 y son los siguientes:

Figura N7: Ciclo completo motor otto

E-A: Admisin a presin constante. A-B: Compresin de los gases e isotrpica. B-C: Combustin, aporte de calor a volumen constante. La presin se eleva rpidamente antes de comenzar el tiempo til. C-D: Fuerza, expansin isoentrpica o parte del ciclo que entrega el trabajo. D-A: Escape, cesin del calor residual al ambiente a volumen constante. A-E: escape, vaciado de la cmara a presin constante (renovacin de la carga.Desarrollo de clculos

De los datos obtenidos en la medicin del motor BMW adjuntos en la tabla N1: : 7,58[cm] : 8,39[cm] : 6

Bibliografa Como funciona: Motor de 4 tiempos. https://www.youtube.com/watch?v=EibNSeLEwBY&list=PLSn5-nfHWoS1OEOOdqMLv9FZtZ9FNcSng&index=3 Motor de Explosin (Gasolina). https://www.youtube.com/watch?v=1lKhk46FTHU&list=PLSn5-nfHWoS1OEOOdqMLv9FZtZ9FNcSng&index=5 Por qu un diesel consume menos que un gasolina?: http://noticias.coches.com/consejos/por-que-un-diesel-consume-menos-que-un-gasolina/143667 Apuntes clase de teora y laboratorio Motores de combustin interna. Prof: Jos Leopoldo muoz. Gua experiencia E-819: introduccin a la tecnologa de funcionamiento de un motor a combustin interna.

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