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Cálculo del motor 109 19 |Cálculo del motor 19.1 Cilindrada, relación de carrera a diámetro, grado de admisión (rendimiento volumétrico) Explicación 1. Cilindrada El pistón en el cilindro va de arriba abajo o de delante atrás. Los puntos de inversión, en los que el pistón invierte su movimiento, se denominan punto muerto superior y punto muerto inferior. La cilindrada es el espacio comprendido en el cilindro entre el punto muerto superior dsd y el punto muerto inferior. Es el que recorre el pistón. Sección del cilindro Se distingue entre: a) Cilindrada de un cilindro (cubicación de un cilindro) b) Cilindrada total (del motor) La cilindrada se calcula como el volumen de un cilindro. El diámetro es el del cilindro y la altura la carrera del pistón. —| Diámetro 2. Relación de carrera a diámetro Motor “cuadrado”. Carre Carrera corta Carrera Carrera larga Carrera Diámetro Diámetro Diámetro La carrera es la distancia entre el punto muerto superior y el inferior. El diámetro del cilindro es igual al diámetro del pistón más el huelgo. La carrera del pistón y el diámetro del cilindro de un motor guardan entre sí una re- lación determinada que se denomina relación de carrera a diámetro. En el dibujo > significa “mayor que” y < “menor que”. 110 Cálculo del motor 3. Grado de admisión (rendimiento volumétrico) En el cilindro, durante los ciclos de trabajo, quedan gases remanentes que perturban el relleno con mezcla de combustible y aire, por lo que ésta resulta menor que la cilindrada. El grado de admisión es la relación entre la aspiración efectiva de mezcla combustible nueva y la cilindrada. Notaciones V, — = Cilindrada (del cilindro) [em? ó N] US ms V, = Cilindrada (del motor) [cm* ó T_¡ =Número de cilindros 7 Ciara [Diametro > PMI =] s = Carrera [mm] D Diámetro del cilindro (= Diámetro del pistón) Carrera ES PMS= Punto muerto superior PMI = Punto muerto inferior E sE es E li A = Sección del cilindro [cm?] Lab Ma == ZA HZ a Relación de carrera a diámetro [-] Posición PMS 2 2L/ porcion PMI me = Grado de admisión V, — = Cantidad de gas nuevo [em? ó J] (Cilindrada de Un motos de Cueto Elifdios en naa Vémin = Cantidad de gas nuevo por minuto [I/min] n = Revoluciones del motor [1/min] Fórmula con ejemplo 1. Cilindrada Cilindrada del cilindro = Sección del cilindro x Carrera del pistón Un motor tiene las siguientes características: O . —D=7mms=6%mmi=4 DS A O ad Calcular la cilindrada del motor en em? y en i. Cilindrada del motor = Cilindrada del cilindro x va Dimos , Número de cilindros A Iemioder Va = Vn:i _TP-344-69-4 Va = 2-1 fem? o bien 1] 4 Vi = 1284,58 cm" = 1,285 1 2 3 El motor de un automóvil tiene una carrera de 74 2. Relación de carrera a diámetro mm y un diámetro de cilindro de 80 mm. Cal- Carrera pistón — Cular la relación de carrera a diámetro. Diámetro cilindro s a == D Relación de carrera a diámetro = 74 =—=0,925 80 — E ola La cilindrada de cada cilindro de un motor es de 3. Grado de admisión 400.cm? y la cantidad de gas nuevo aspirado por Grado de admisión = C2Mtidad gas nuevo cilindro es de 320 cm. Calcular el grado de admisión. Cilindrada Y 320 * Ty TT Ve y (al 112 Cálculo del motor 19.9 Un motor de cuatro cilindros opuestos tiene las siguientes características: D=77 mm, s= 69 mm, ¡=4. ¿Cuál es la cilindrada total en cm? y 1? JE [==] ape == E + Il rr: rea LD úl D. E 19.10 Calcular el diámetro de los cilindros de un motor de cuatro cilindros opuestos de cilin- drada total de 1 584 cm? y 69 mm de carrera. (Ver el dibujo en el ejercicio 19.9.) 19.11 Un motor Diesel de seis cilindros tiene las siguientes características: D= 125 mm, s= 150 mm, ¡= 6, Calcular V, en litros. PMS 19.12 Un motor Otto de seis cilindros tiene V, = 2,496 | y d= 82 mm. ¿Cuál es la carrera, en milímetros? (Ver el dibujo en el ejercicio 19.11.) 19.13 Un turismo tiene D = 90mm,s = 66,8 mm e ¡= 4. En la aspiración sólo se llena el 76% de la cilindrada del motor de cuatro tiempos con gas nuevo. a) Calcular V, y V, en cm? y l. b) Calcular a y decir de qué motor se trata. e) Calcular n, y V, por minuto a 2 000 l/min. 19.2 Relación de compresión, cámara de compresión, aumento de la compresión Explicación En el tiempo de la compresión se comprimen conjuntamente la mezcla aspirada de combustible y aire o el aire puro hasta un volumen reducido. El objeto de la compre- sión es elevar la potencia. La compresión origina lo siguiente: 12 Aumento de la presión 22 Elevación de la temperatura 3% La mezcla del aire con el combustible 42 La gasificación íntegra de la mezcla combustible-aire en los motores Otto. Cálculo del motor 113 La cámara de compresión es el espacio sobre el punto muerto superior. El volumen del cilindro se compone de la cilindrada (correspondiente a la carrera) y el de la cámara de compresión. La relación de compresión indica cuantas veces es mayor el volumen del cilindro que la cámara de compresión. Indica, por lo tanto, a cuanto se reduce por compresión el volumen original de la mezcla combustible-aire (aire puro). La relación de compresión se puede aumentar reduciendo la cámara de compresión mediante juntas de culata más finas, aplanando la culata o pistones más altos. Una mayor compresión aumenta la potencia del motor, pero aumenta también la ten- dencia al picado. Notaciones % v. 70] PMS HR] v, ze] TOURS a de] 2 SS Js E s Ea 7 ENS En Y, pr ENS 1 SS 7 ml] PMI + es | | en | A x Fórmula con ejemplo 1. Relación de compresión Relación de _ Volumen carrera + Cámara compresión compresión = Cámara compresión 2. Cámara de compresión Despejando en la ecuación anterior se obtiene la fórmula para la cámara de compresión V.. Vo:e=Vr+Ve Ve —Ve= Vn V.-(e— 1) =V ea Y. = E, [cm* o bien 1] Observación Utilizar V, y V, por cilindro. 3. Aumento de la compresión Carrera A Compresión anterior - 1 Carrera — Compresión posterior - 1 Aplanado = X= [mm] ta—=1 Eem—1 = Cámara de compresión [cm? o ] = Cilindrada o volumen carrera [cm? o Ul = Carrera [mm] e (épsilon) = Relación de compresión [-] = Relación de compresión anterior al aplanado = Relación de compresión después del aplanado (relación de compresión nueva) = Aplanado [mm] La cilindrada del cilindro del dibujo de arriba es de 800 cm y la cámara de compresión V, = 100 cm?. Calcular la relación de compresión.. _Vh+ Vo _ 800 + 100 _ 900 Vo 100 100 € Esto significa que la mezcla de combustible-aire se comprime a la novena parte. Dados V, = 980 cm”, e= cilindro en cm. > ene] 6 ns cm e d 4 xs 7 :1 e ¡=4, calcular V, por Ve Un motor tiene una carrera s= 66 mm y e= 9:1. La compresión quiere elevarse a 9,5 : 1. ¿Cuán- tos mm hay que aplanar la culata? [mm] x= 5 66 66 66 91 941 8 84 X = 8,25 — 7,86 = 0,39 mm 
