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Informe de Laboratorio N° 1 Determinación de los parámetros geométricos y constructivos de un motor de combustión interna.

CONTENIDO CONTENIDO .............................................................................................................1 1. OBJETIVOS ..........................................................................................................2 2. FUNDAMENTO TEÓRICO....................................................................................2 3. ESPECIFICACIONES DE EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y MATERIALES ........ 11 4. PROCEDIMIENTO .............................................................................................. 12 5. CÁLCULOS Y RESULTADOS ............................................................................ 15 6. CONCLUSIONES ............................................................................................... 21 7. OBSERVACIONES ............................................................................................. 22 8. RECOMENDACIONES ......................................... Error! Bookmark not defined. 9. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 22

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Informe de Laboratorio N° 1 Determinación de los parámetros geométricos y constructivos de un motor de combustión interna.

1. OBJETIVOS 

Identificar las partes principales de un motor de combustión interna conociendo de que material están hechos.



Determinar los parámetros geométricos y constructicos del MCI.



Conocer como realizar el desmontaje y montaje de algunas partes del MCI entendiendo el funcionamiento básico del mismo.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO Un motor de combustión interna es una máquina que genera u obtiene energía mecánica de la energía química liberada por la combustión en el motor. Un motor debe caracterizarse por el grado en el que transforma la energía térmica a mecánica, que suele ser representado por la eficiencia o la cantidad de combustible que gasta para producir una unidad de potencia. Además de que se le pueda dar mantenimiento y reparación sencillos, y que se pueda modernizar.

Figura01. Motor de combustión interna.

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Ciclo Otto de 2 tiempos:

Figura02. 1er tiempo del ciclo Otto de 2 tiempos. 1er tiempo: Admisión – compresión: Cuando el pistón está en el punto más bajo, es decir en el Punto Muerto Inferior (PMI), empieza el proceso de admisión. La lumbrera de admisión deja pasar el carburante (aire y combustible) hacia el cilindro. Una vez aspirado el carburante el pistón va ascendiendo mientras comprime la mezcla.

Figura03. 2do tiempo del ciclo Otto de 2 tiempos. 2º tiempo: Expansión - escape de gases: En el momento que el pistón está en el punto más alto, es decir, el Punto Muerto Superior (PMS), la bujía (en caso del ciclo Otto) hace saltar una chispa que enciende la mezcla, incrementando la presión en el cilindro y hace desplazar al pistón hacia abajo. Cuando está a la altura de la lumbrera de escape, la propia presión de los

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Informe de Laboratorio N° 1 Determinación de los parámetros geométricos y constructivos de un motor de combustión interna. gases tiende a salir del cilindro, dejando al cilindro vacío para volver a empezar un nuevo ciclo.

Ciclo Otto de 4 tiempos

Figura04. Ciclo Otto de 4 tiempos. 1er tiempo: Admisión: En el momento que el pistón está en el punto más alto (PMS), la válvula de admisión se abre y el propio pistón por el vacío que se crea dentro del cilindro aspira la mezcla (aire y combustible) hasta llegar al punto más bajo del cilindro (PMI). 2º tiempo: Compresión: Después del ciclo de admisión, el pistón se encuentra en el punto más bajo (PMI), en este momento la válvula de admisión se cierra y el pistón empieza a ascender comprimiendo la mezcla hasta llegar al punto más alto del cilindro (PMS) 3er tiempo: Expansión: Una vez que en la carrera de compresión se ha comprimido la mezcla, la bujía hace saltar una chispa y enciende la mezcla, aumentando la presión en el cilindro y haciendo descender el pistón hacia el punto más bajo (PMI). En esta carrera de expansión es donde se realiza el trabajo útil. 4º tiempo: Escape de gases: Cuando el pistón llega al punto más bajo (PMI), se abre la válvula de escape y el pistón empieza a ascender empujando los gases quemados hacia el exterior. En el momento que llega al punto más alto (PMS) la válvula de escape se cierra. Laboratorio de Motores de Combustión Interna (MN136)

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PARTES DEL MOTOR En el motor de combustión interna, tanto en los motores de 2 tiempos y 4 tiempos, la finalidad de cada sistema general de alimentación, distribución, encendido, refrigeración y lubricación es acabar en una de las 3 partes siguientes: BLOQUE MOTOR El bloque es la parte más grande del motor, en el se instalan los cilindros donde aquí los pistones suben y bajan. También por aquí se instalan los espárragos de unión con la culata y pasa el circuito de lubricación y el circuito de refrigeración. Los materiales utilizados para la construcción del bloque han de ser materiales capaces de resistir las altas temperaturas, ya que aquí se realizan también los procesos de expansión y escape de gases. Generalmente el bloque motor está contruido en aleaciones de hierro con aluminio, con pequeñas porciones de cromo y níquel. Con esta aleación conseguimos un material de los cilindros nada poroso y muy resistente al calor y al desgaste.

Figura05. Monoblock. 1. Junta de culata: La junta de culata es la encargada de sellar la unión entre la culata y el bloque de cilindros. Es una lámina muy fina fabricada generalmente de acero aunque también se le unen diversos materiales como el asbesto, latón, caucho y bronce.

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Figura06. Empaquetadura. 2. Cilindros: En los cilindros es donde los pistones realizan todas sus carreras de admisión, compresión, expansión y escape. Es una cavidad de forma cilíndrica. En el interior de los cilindros las paredes son totalmente lisas y se fabrican con fundiciones de acero aleadas con níquel, molibdeno y cobre. En algunos casos se les alea con cromo para una mayor resistencia al desgaste. En el cilindro se adaptan unas camisas colocadas a presión entre el bloque y el cilindro, la cual es elemento de recambio o modificación en caso de una reparación.

3. Pistones: El pistón es el encargado de darle la fuerza generada por la explosión a la biela, para que ella haga el resto. Debido a los esfuerzos tanto de fricción como de calor a los que está sometido el pistón, se fabrica de materiales muy resistentes al calor y al esfuerzo físico pero siempre empleando materiales lo más ligeros - 29 - posibles, para así aumentar su velocidad y poder alcanzar regímenes de rotación elevados. Los pistones se acostumbran a fabricar de aleaciones de aluminio-silicio, níquel y magnesio en fundición.

Figura07. Pistón

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Informe de Laboratorio N° 1 Determinación de los parámetros geométricos y constructivos de un motor de combustión interna. 4. Anillos: Los anillos van montados en la parte superior del cilindro, rodeando completamente a éste para mantener una buena compresión sin fugas en el motor. Los anillos o segmentos suelen fabricarse de hierro aleado con silicio, níquel y manganeso. 5. Bulones: Es el elemento que se utiliza para unir el pistón con la biela, permitiendo la articulación de esa unión. El bulón normalmente se construye de acero cementado y templado, con proporciones de carbono, cromo, manganeso y silicio. Para que el bulón no se salga de la unión pistón/biela y ralle la pared del cilindro, se utilizan distintos metodos de fijación del bulón. 6. Bielas: La biela es la pieza que está encargada de transmitir al cigüeñal la fuerza recibida del pistón. Las bielas están sometidas en su trabajo a esfuerzos de compresión, tracción y también de flexión muy duros y por ello, se fabrican con materiales muy resistentes pero a la vez han de ser lo más ligeros posibles. Generalmente están fabricadas de acero al cromomolibdeno con silicio y manganeso, acero al cromo-vanadio o al cromo-níquel o también podemos encontrar bielas fabricadas de acero al carbono aleado con níquel y cromo.

Figura08. Biela. CULATA La culata es la parte superior del motor en donde se encuentran las válvulas de admisión y de escape, el eje de levas, las bujías y las cámaras de combustión. En la culata es donde encontramos todo el sistema de distribución. La culata es la parte estática del motor que más se calienta, por eso su construcción ha de ser muy cuidadosa. Una culata debe ser resistente a la presión de los gases, ya que en la cámara de combustión se producen Laboratorio de Motores de Combustión Interna (MN136)

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Informe de Laboratorio N° 1 Determinación de los parámetros geométricos y constructivos de un motor de combustión interna. grandes presiones y temperaturas, poseer buena conductividad térmica para mejorar la refrigeración, ser resistente a la corrosión y poseer un coeficiente de dilatación exactamente igual al del bloque motor. La culata, al igual que el bloque motor, se contruye de aleaciones de hierro con aluminio, con pequeñas porciones de cromo y níquel.

Figura09. Culata. 1. Válvulas: Las válvulas van ubicadas en la cámara de combustión y son los elementos encargados de abrir y cerrar los conductos por donde entra la mezcla (válvulas de admisión) y por donde salen los gases de escape (válvulas de escape). Debido a las altas temperaturas que alcanzan las válvulas (sobretodo las de escape), se fabrican de materiales muy resistentes al calor como aceros al cromo-níquel, al tungsteno-silicio o al cobaltomolibdeno. En válvulas de admisión, debido a que no alcanzan temperaturas tan elevadas se utilizan aceros al carbono con pequeñas proporciones de cromo, silicio y níquel.

Figura10. Válvulas. 2. Árbol de levas: El árbol de levas o también llamado eje de levas es el elemento encargado de abrir y cerrar las válvulas en el momento preciso. El Árbol de levas se construye de hierro fundido aleado con pequeñas Laboratorio de Motores de Combustión Interna (MN136)

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Informe de Laboratorio N° 1 Determinación de los parámetros geométricos y constructivos de un motor de combustión interna. proporciones de carbono, silicio, manganeso, cobre, cromo, fósforo y azufre.

Figura11. Arbol de levas. 3. Bujías: La bujía es la pieza encargada de dar una chispa alcanzar la temperatura suficiente para encender el carburante (solo en motores Otto). La bujía va situada en la cámara de combustión muy cerca de las válvulas.

Figura12. Bujía. CÁRTER El cárter es la parte inferior del motor donde se encuentra el cigüeñal, los cojinetes del cigüeñal y el volante de inercia. En el cárter está depositado el aceite del sistema de lubricación, y en su parte inferior tiene un tapón para el vaciado de éste. El cárter debido a que no se calienta demasiado, debe de tener una buena refrigeración para mantener el aceite a una temperatura óptima como ya hemos dicho antes, por eso se construye de materiales muy ligeros pero con una buena conductividad térmica. El material más utilizado es el aluminio, aunque se le mezclan pequeñas porciones de cobre y de zinc.

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Figura13. Carter. 1. Cigüeñal: El cigüeñal es el encargado de transformar el movimiento de la biela en movimiento rotatorio o circular. Junto con el pistón y la biela, se considera la pieza más imporante del motor. El cigüeñal es una pieza que ha de soportar grandes esfuerzos, por eso se construye de materiales muy resistentes para que puedan aguantar cualquier movimiento sin romperse. Los cigüeñales normalmente se fabrican de acero al Cromo-Molibdeno con cobalto y níquel.

Figura14. Cigúeñal. 2. Volante motor: El volante motor o volante de inercia es el encargado de mantener al motor estable en el momento que no se acelera. En el volante motor se suelen acoplar distintos elementos del motor para recibir movimiento del motor mediante correas o cadenas (árbol de levas, bomba de agua y aceite, etc). El volante motor es una pieza circular que ofrece una resistencia a ser acelerado o desacelerado. El volante motor puede estar construido de materiales distintos, dependiendo si queremos un volante motor muy pesado o ligero. Laboratorio de Motores de Combustión Interna (MN136)

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Figura15. Volante.

3. ESPECIFICACIONES

DE

EQUIPOS,

INSTRUMENTOS

Y

MATERIALES Motor utlizado: 

Motor encendido por chispa Peugeot 106 K2D 1.4 de 4 cilindros y 4 tiempos.

Figura16. Motor Peugeot 106 K2D 1.4. Instrumentos y materiales: 

Juego de llaves # 10, 12, 13, 14.



Juego de dados # 10, 12, 14, 22, 7/16



Destornillador.



Palanca.



Extensión.

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Nivel.



Probeta graduada.



40 ml de aceite.



Vernier.



Juego de galgas.

Figura17. Materiales e instrumentos del laboratorio.

4. PROCEDIMIENTO a) Recepción de instrumentos y materiales de trabajo. b) Reconocemos e identificamos de las partes principales del motor.

Figura18. Motor para la medición. c) Desmontamos el carburador junto con el colector de admisión y el de escape.

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Informe de Laboratorio N° 1 Determinación de los parámetros geométricos y constructivos de un motor de combustión interna. d) Procedemos a sacar la tapa de de la culata para poder apreciar los balancines.

Figura19. Motor sin tapa y sin coletor de escape. e) Luego quitamos la faja dentada desajustando la polea tensora. f) Giramos el volante hasta reconocer y marcar los puntos muertos (PMI y PMS) del cilindro que vamos a medir. g) Procedemos a retirar los tornillos de los balancines, la culata y la empaquetadura dejando a libre vista los cilindros y los pistones. h) Giramos el volante hasta poner el pistón en el PMI y medimos la carrera y el diámetro, luego lo ponemos hasta poner el pistón en el PMS para medir el desnivel. i) Nivelamos el motor y la culata usando el nivel brindado. j) Usando la probeta y por diferencia de volúmenes, medimos el volumen muerto midiendo primero el volumen del arriba de la cabeza del pistón, de las válvulas y de la empaquetadura midiendo su espesor.

Figura20. Medición de volumenes.

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Informe de Laboratorio N° 1 Determinación de los parámetros geométricos y constructivos de un motor de combustión interna. k) Retiramos y limpiamos el aceite para volver a colocar la empaquetadura y la culata y los balancines. l) Calibramos las válvulas del cilindro medido con las galgas para determinar su holgura. m) Luego medimos la cantidad de dientes del volante para los los ángulos de adelanto y retraso de las válvulas de admisión y escape. n) Finalmente procedemos a ensamblar todos los componentes restantes del motor.

5. DATOS DEL LABORATORIO 

Diametro del cilindro (Dc): 𝐷1 = 74.75 𝑚𝑚 𝐷𝑐 =



𝐷2 = 74.75 𝑚𝑚

𝐷1 + 𝐷2 = 𝟕𝟒. 𝟕𝟓 𝒎𝒎 2

Carrera del pistón (S): 𝑆 ′ 1 = 78.6 𝑚𝑚

𝑆 ′ 2 = 78.5 𝑚𝑚 ′

𝑆′ = 

′

𝑆′3 = 78.2 𝑚𝑚

′

𝑆 1+𝑆 2+𝑆 3 = 78.4333 𝑚𝑚 3

Desnivel (Δh) : 𝛥ℎ1 = 1.1 𝑚𝑚 𝛥ℎ =

𝛥ℎ2 = 1.45 𝑚𝑚

𝛥ℎ3 = 1.3 𝑚𝑚

𝛥ℎ1 + 𝛥ℎ2 + 𝛥ℎ3 = 1.2833 𝑚𝑚 3

𝑆 = 𝑆 ′ − 𝛥ℎ = 𝟕𝟕. 𝟏𝟓 𝒎𝒎 

Volumenes: 

Espesor de la empaquetadura (t): 𝑡1 = 1.45 𝑚𝑚 𝑡= 𝑉𝑒𝑚𝑝 =

𝑡2 = 1.4 𝑚𝑚

𝑡1 + 𝑡2 = 1.425 𝑚𝑚 2

𝜋 ∗ 𝐷𝑐 2 ∗ 𝑡 = 6253.5 𝑚𝑚3 4

𝑉𝑒𝑚𝑝 = 𝟔. 𝟐𝟓𝟑 𝒎𝒍 𝑉𝑝𝑖𝑠 = 𝟗 𝒎𝒍 𝑉𝑣𝑎𝑙 = 𝟐𝟒 𝒎𝒍 Laboratorio de Motores de Combustión Interna (MN136)

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

Ángulos de adelanto y retraso de apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape: 

Ángulo de adelanto de apertura de la válvula de admisión: 7 ½ dientes.



Ángulo de retraso de cierre de la válvula de admisión: 22 ½ dientes.



Ángulo de adelanto de apertura de la válvula de escape: 19 ½ dientes.



Ángulo de retraso de cierre de la válvula de escape: 4 ½ dientes.



Total de dientes: 120 dientes.

6. CÁLCULOS Y RESULTADOS 1) Volumen útil de trabajo (Vh): 𝜋 ∗ 𝐷𝑐 2 𝑉ℎ = ∗𝑆 4 𝜋 ∗ 74.752 𝑉ℎ = ∗ 77.15 = 338569.7 𝑚𝑚3 4 𝑉ℎ = 𝟑𝟑𝟖. 𝟓𝟔𝟗 𝒎𝒍 = 𝟑𝟑𝟖. 𝟓𝟔𝟗 𝒄𝒎𝟑 2) Cilindrada (VH): 𝑉𝐻 = 𝑖 ∗ 𝑉ℎ 𝑉𝐻 = 4 ∗ 338.569 = 𝟏𝟑𝟓𝟒. 𝟐𝟕𝟔 𝒄𝒎𝟑 3) Volumen muerto (Vc): 𝑉𝑐 = 𝑉𝑒𝑚𝑝 + 𝑉𝑝𝑖𝑠 + 𝑉𝑣𝑎𝑙 𝑉𝑐 = 6.253 + 9 + 24 = 39.253 𝑚𝑙 𝑉𝑐 = 𝟑𝟗. 𝟐𝟓𝟑 𝒄𝒎𝟑 4) Relación de compresión teórica (εg): 𝑉ℎ 𝑉𝑐 338.569 𝜀𝑔 = 1 + = 𝟗. 𝟔𝟐 39.253 𝜀𝑔 = 1 +

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Informe de Laboratorio N° 1 Determinación de los parámetros geométricos y constructivos de un motor de combustión interna. 5) Diagrama circular de la distribución de los gases: 𝜃=



360 ∗ (#𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠) 120𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠

Valvula de admisión: αAVA= 22.5° de adelanto de apertura respecto al PMS. βCVA= 67.5° de retraso de cierre respecto al PMI.



Valvula de escape: αAVE= 58.5° de adelanto de apertura respecto al PMI. βCVE= 13.5° de retraso de cierre respecto al PMI.



Ángulos de cada proceso: Admisión: 180° + αAVA + βCVA = 270° Compresión: 180° - βCVA – ϕENC = 112.5 - ϕENC Expansión: 180° - αAVE = 121.5° Escape: 180 + αAVE + βCVE = 252°

Figura21. Diagrama circular de la distribución de los gases.

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Informe de Laboratorio N° 1 Determinación de los parámetros geométricos y constructivos de un motor de combustión interna. 6) Cinemática del pistón (biela manivela): Deducción de la ecuación del desplazamiento del pistón:

Conociendo que: 𝜆=

𝑟 𝐿

r: Radio de la manivela L: Longitud de la biela ɵ: Ángulo recorrido respecto al PMI

Luego de la figura observamos: 𝑋 = 𝐿′ − (𝐿 − 𝑟) 𝑋 = 𝐿(cos(𝛼)) + 𝑟(cos(180 − ɵ)) − (𝐿 − 𝑟) 𝑋 = 𝐿(cos(𝛼) − 1) + 𝑟(1 − cos(ɵ)) … … … … (1) Notamos que: ℎ = 𝐿(𝑠𝑒𝑛(𝛼)) = 𝑟(𝑠𝑒𝑛(180 − ɵ)) = 𝑟(𝑠𝑒𝑛(ɵ)) 2

2

𝐿2 (𝑠𝑒𝑛(𝛼)) = 𝑟 2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ))

𝐿2 (1 − 𝑐𝑜𝑠(𝛼)2 ) = 𝑟 2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ)) 𝑐𝑜𝑠(𝛼) = √1 −

2

𝑟2 2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ)) … … … … . . (2) 2 𝐿

Reemplazamos (2) en (1) y el 𝜆: 𝑋 = 𝐿 (√1 −

𝑟2 2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ)) − 1) + 𝑟(1 − cos(ɵ)) 2 𝐿

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Informe de Laboratorio N° 1 Determinación de los parámetros geométricos y constructivos de un motor de combustión interna. 𝑟 2 𝑋 = (√1 − 𝜆2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ)) − 1) + 𝑟(1 − cos(ɵ)) 𝜆 Deducción de la ecuación de la velocidad del pistón: Derivamos la ecuación de la posición: 𝑉=

𝑑𝑋 𝑟 1 ɵ̇ ∗ (−𝜆2 ) ∗ 2 ∗ 𝑠𝑒𝑛(ɵ) ∗ cos(ɵ) = + 𝑟(𝑠𝑒𝑛(ɵ)) ∗ ɵ̇ 𝑑𝑡 𝜆 2 2 √1 − 𝜆2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ)) ( ) 𝑟 −𝜆2 ɵ̇ (𝑠𝑒𝑛(2ɵ) 𝑉= + 𝑟(𝑠𝑒𝑛(ɵ)) ∗ ɵ̇ 𝜆 2 2 2 √1 − 𝜆 (𝑠𝑒𝑛(ɵ)) ( ) 𝑉=

𝑟 ∗ 𝜔 ∗ (−𝜆) 2

(𝑠𝑒𝑛(2ɵ) √ ( 1−

𝜆2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ))

+ 𝑟 ∗ 𝜔(𝑠𝑒𝑛(ɵ)) 2

)

Deducción de la ecuación de la aceleración del pistón: Derivamos la ecuación de la velocidad: 𝑎=

𝑑𝑉 = 𝑑1 + 𝑑2 𝑑𝑡

̇ 2 𝜔 ∗ (−𝜆2 ) ∗ 2 ∗ 𝑠𝑒𝑛(ɵ) ∗ cos(ɵ) 2 ∗ cos(2ɵ) ∗ 𝜔 ∗ √1 − 𝜆2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ)) − (𝑠𝑒𝑛(2ɵ) ∗ 2 2 ∗ √1 − 𝜆2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ)) 𝑟 ∗ 𝜔 ∗ (−𝜆) 𝑑1 = 2 2 1 − 𝜆2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ)) (

) 2

𝑟 ∗ 𝜔 ∗ (−𝜆) 𝜔 4 ∗ cos(2ɵ) ∗ (1 − 𝜆2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ)) ) + 𝜆2 ∗ (𝑠𝑒𝑛(2ɵ))2 𝑑1 = ∗( ∗ 2 2 2 (1 − 𝜆2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ)) )3/2 𝑑2 = 𝑟 ∗ 𝜔2 (𝑐𝑜𝑠(ɵ)) 2

4 ∗ cos(2ɵ) ∗ (1 − 𝜆2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ)) ) + 𝜆2 ∗ (𝑠𝑒𝑛(2ɵ))2 𝑟 ∗ 𝜔2 ∗ (−𝜆) 𝑎= ∗ + 𝑟 ∗ 𝜔2 (𝑐𝑜𝑠(ɵ)) 3 4 2 2 (1 − 𝜆2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ)) ) ( ) Una ves obtenida las ecuaciones correspondientes a la posición, velocidad y aceleración , hacemos sus respectivas gráficas en Excel:

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DESPLAZAMIENTO DEL PISTÓN 80 70

DESPLAZAMIENTO (mm)

60 50 40 30 20

10 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

360

ANGULO BARRIDO RESPECTO AL PMI (°)

VELOCIDAD (m/s)

VELOCIDAD DEL PISTÓN 27 24 21 18 15 12 9 6 3 0 -3 0 -6 -9 -12 -15 -18 -21 -24 -27

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

360

ANGULO BARRIDO RESPECTO AL PMI (°)

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ACELERACIÓN DEL PISTÓN 12000 10000 8000 6000

ACELERACIÓN (m/s2)

4000 2000 0 -2000 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

360

-4000 -6000 -8000 -10000 -12000 -14000 -16000 -18000 -20000

ANGULO BARRIDO RESPECTO AL PMI (°)

Figura22. Diagramas cinemáticos del pistón. 7) Relación de compresión real (εr): Tomando la ecuación de la posición para deducir la ecuación del volumen desplazado: 𝜋 ∗ 𝐷𝑐 2 𝑉𝑥 = ∗𝑋 4 𝑉𝑥 =

𝜋 ∗ 𝐷𝑐 2 𝑟 2 ∗ ( (√1 − 𝜆2 (𝑠𝑒𝑛(ɵ)) − 1) + 𝑟(1 − cos(ɵ))) 4 𝜆

Luego para hallar la relación de compresión real: ε𝑟 = 1 +

𝑉ℎ − 𝑉𝑥 𝑉𝑐

Calculamos el volumen desplazado hasta que la valvula de admisión cierre conodiendo los valores: λ = 0.28 R = 38.575 mm Dc = 74.75 mm ɵ = βCVA = 67.5° Laboratorio de Motores de Combustión Interna (MN136)

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Informe de Laboratorio N° 1 Determinación de los parámetros geométricos y constructivos de un motor de combustión interna. Vh = 338569.7 mm^3 Vc = 39253 mm^3 Reemplazando obtenemos: ε𝑟 = 1 +

338569.7 − 83923 = 𝟕. 𝟒𝟖 39253

El error obtenido sabiendo que la relación de compresión de la ficha técnica es 9.3: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =

9.3 − 7.48 ∗ 100% = 𝟏𝟗. 𝟓𝟔% 9.3

8) Resumen de cálculos y errores respecto a la ficha técnica: MOTOR Peugeot 106 K2D 1.4 Caracteristicas

Mediciones Ficha técnica Error (%)

Cilindrada (cm^3) Diametro (mm) Carrera (mm) Relación de Compresión

1354.276 74.75 77.15

1360 75 77

0.42 0.33 -0.19

9.62

9.3

-3.44

# de cilindros α AVA (°) β CVA (°) α AVE (°) β CVE (°)

4 22.5 67.5 58.5 13.5

4

Tabla01. Comparación y cálculo de errores.

7. CONCLUSIONES 

Se pudo distinguir las partes del motor donde se ensayo apreciando el material de que estaban hechos.



Los errores obtenidos al comparar las mediciones hechas con los datos técnico de la ficha técnica han sido menores del 10%, siendo la mayoría menos de 1% concluyendo que la toma de datos fue de manera adecuada y correcta.

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Al calcular la relación de compresión real se halló un error de 19% respecto al de la ficha lo cual es provocada por el gran ángulo de retraso de la valvula de admisión.



Los gráficos cinemáticos del pistón se asemeja bastante con un movimiento ármonico simple donde la velocidad es 0 en los puntos muertos y la aceleración es máxima cuando esta en el medio de los puntos muertos.



Se corroboró la existencia donde las dos válvulas están abiertas en el diagrama circular de distribución de los gases llamado traslape.

8. OBSERVACIONES 

Se tuvo problemas al momento de nivelar el motor para medir los volúmenes puesto que con las maderas en el laboratorio era bastante difícil.



Para el desmotaje de la culata se desartonillo de manera espiral para evitar que presione la empaquetadura.



Se pidió la ficha técnica para poder corroborar los datos técnicos con los obtenidos en el laboratorio.

9. BIBLIOGRAFÍA 

M. S. Jovaj, Motores de Automóvil. Editorial Mir Moscú. Reimpresión Lima 2010.



Roberto Ruiz. El ciclo de un motor de 4 tiempos. http://motos.about.com/od/mecanica-basica/ss/Como-Funciona-Un-MotorDe-4-Tiempos.htm . Blog publicado el 19 de diciembre del 2015.



Albert Martinez Villegas, Motor de combustión interna, 2007.



Apuntes de clases hecho por el profesor.

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10.

ANEXOS

Figura23. Ficha técnica del motor ensayado.

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