Fundamentos de Motor

Diesel Expositor : Juan Carlos Cuba

Departamento Mecánica

CALCULO DE CILINDRADADE MOTOR

Instructor Juan Carlos Cuba

• Punto muerto superior (PMS)(Top Dead Center). Posición del embolo que

muestra el menor volumen

(Volumen de espacio libre).

• Punto muerto inferior (PMI)(Bottom Dead Center). Posición del émbolo

que muestra el mayor volumen

• Calibre (Bore)

• Carrera(Stroke) Distancia entre el PMS y PMI

• Volumen de desplazamientoVolumen desplazado por el émbolo cuando se

mueve entre el PMS y el PMI.

TDC

BDC

¿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 = s x c

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

EJEMPLOCalcular 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 nVt = 498,760 cm3

Vt = 995 cm3 Vt = 1995 cm3

Se denomina relación de

compresión (r), a la

relación entre el volumen

total cilindro V1 y el

volumen de la cámara de

combustión V2.

RELACIÓN DE

COMPRESIÓN

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).

• Punto muerto inferior (PMI)(Bottom Dead Center). Posición del émbolo

que muestra el mayor volumen

• Calibre (Bore)

• Carrera(Stroke) Distancia entre el PMS y PMI

• Volumen de desplazamientoVolumen desplazado por el émbolo cuando se

mueve entre el PMS y el PMI.

TDC

BDC

PMS

PMI

Relación de compresión

La relación de compresión es

una relación de volúmenes y no

debe confundirse con la

relación de presión

Volumen de

desplazamiento

Volumen de

espacio libre

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

• 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 3306

Especificaciones

• Calibre (bore) 175 mm (6,89 pulg)

• Carrera (stroke) 220 mm (8,66 pulg)

• Cilindrada total 106,2 L (6481 pulg3)

• Numero de cilindros 20

• Alineación de los cilindros En V - 60 grados

• 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.

Diseño del motor C175

Especificaciones

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 CUADRADOSSon 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