E. motores diapositivas 04. caracteristicas de los motores reducido

J.H.G. MOTORES

Características de los motores 1

RENDIMIENTO DEL MOTOR

El motor de combustión interna es una maquina quetransforma energía mediante el siguiente proceso:

En este proceso no toda la energía del combustible es

transformada en trabajo útil. Una parte se pierde, por lo que la

energía aprovechable que se obtiene es menor a la inicial

ENERGIA QUIMICA→ENERGIA TERMICA→ENERGIA MECANICA

Combustible → Combustión → Desplazamiento del pistón

energía obtenida

Rendimiento del motor (ŋ) = ――――――――― x 100 = %

energía aportada

El rendimiento de un motor, por tanto, será mayor cuantomenores sean las perdidas durante la transformación.

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RENDIMIENTO DEL MOTOR

Perdidas de energía

De calor.

Gases de escape.

Sistema de refrigeración.

Radiación de calor al exterior.

Mecánicas.

Rozamiento entre órganos enmovimiento.

Accionamiento dedispositivos auxiliares.

Químicas.

Combustión incompleta.

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CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE LOS MOTORES

Definen las prestaciones que se obtienen en un motor:

Par motor.

Potencia.

Consumo especifico de combustible.

Son suministradas por el fabricante, que las obtiene mediante

ensayos en el banco de potencia o freno dinamométrico.

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Par motor

Par de giro:

Efecto de rotación que se

obtiene cuando se aplica una

fuerza sobre un brazo de

palanca.

Su valor es el producto de la

fuerza aplicada por la

distancia desde donde se

aplica hasta el punto de giro.

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Características de los motores

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Par motor

Depende de la fuerza aplicada sobre el pistón y

de la longitud del codo del cigüeñal (½ de la

carrera).

Par (M) = Fuerza(F) x Distancia(D)

El valor de la fuerza (presión) media aplicada

sobre el pistón depende:

Del grado de llenado del cilindro. (rendimiento

volumétrico).

De la eficacia con que se desarrolla la combustión.

Su valor mas alto se consigue en una gama media de revoluciones:

Mejor llenado de los cilindros.

Menor fricción de los órganos mecánicos.

Coincide en el nº de r.p.m. con el máximo rendimiento volumétrico.

Fuerza

F

Distancia

D

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Potencia

La potencia mecánica se define como la cantidad de trabajorealizada en la unidad de tiempo.

(Trabajo) T

(Potencia) P = ――――――

(Tiempo) t

Para su calculo es conveniente expresarla enfunción de la velocidad de giro del motor.

En un motor, es el resultado de multiplicar el par motor

obtenido en el eje por la velocidad de rotación.

P = (Par motor) M x (Velocidad de rotación) ŵ

M (Nm) . Nº.r.p.m

P = --------------------= (kW)

9550

Sistema Internacional

M (kg.m) . Nº.r.p.m

P = --------------------= (C.V.)

716

Sistema Técnico

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Unidades de medida

UNIDADES DE PAR MOTOR Y POTENCIA

Sistema Internacional (SI) Sistema Técnico (ST)

ParNewton metro (Nm)

1 daN (Decanewton) = 10 Nm

Metro kilogramo (mkg)

Potencia

Vatio (W)

1 W = 1 J/1s

1000 W = 1 kW

Caballo de vapor (CV o Hp)

1 CV = 75 Kgm/s

Equivalencia

1 daN = 9.8 Nm = 1 mkg

0.736 kW = 1 CV

1 kW = 1.36 CV

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Factores que determinan la potencia de un motor

Cilindrada.

Al aumentar el volumen del cilindro también lo hace la cantidad de

combustible quemado en cada ciclo (mayor calor transformado en

trabajo mecánico).

Si se consigue que los cilindros admitan mas cantidad de gas, la

presión interna aumenta y también el par motor.

Con su aumento, el rendimiento térmico mejora.

Llenado de los cilindros.

Relación de compresión.

Régimen de giro.

Al aumentar el régimen de giro se obtiene mayor numero de ciclos

por minuto.

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Potencia y régimen de giro

La potencia de un motor puede mejorarse utilizando

diferentes procedimientos:

Aumentando el régimen de giro del motor, puesto que para este tipo

de motor es relativamente fácil de conseguir.

Como estos motores tienen limitado el régimen de giro

máximo, la potencia se mejora, aumentando la cilindrada y

dotándole de un sistema de sobrealimentación

Motores Otto:

Motores Diesel:



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Consumo especifico de combustible

Define la relación existente entre la masa de combustible

consumida y la potencia entregada g/kW.h (gramos/kilovatio.

hora)

Depende de muchos factores, pero principalmente del:

Rendimiento volumétrico.

Rendimiento térmico de la combustión.

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CURVAS CARACTERISTICAS

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Se confeccionan a partir

de los datos obtenidos

mediante pruebas en el

freno dinamométrico.

Representan los valores

que van tomando la

potencia, el par motor

y el consumo

especifico a medida

que varia el numero de

revoluciones del motor.

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Interpretación de la curva de potencia.

Pese a ello, la potencia sigue

creciendo debido a que al

aumentar el régimen se obtiene

mayor numero de ciclos por

minuto.

Coincide o esta muy cercano al

punto donde el par motor

desciende.

Punto donde la curva es menos

pronunciada:


Punto donde la curva es

menos pronunciada

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Las perdidas mecánicas superan

a la potencia producida.

A partir de aquí cae la potencia

puesto que el llenado de los

cilindros es deficiente.

Punto donde la curva desciende:

El aumento de revoluciones a

partir de este punto puede

producir la rotura de las piezas.

Punto donde la curva desciende

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Interpretación de la curva de potencia

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Si el motor esta girando en un tramo dela curva cercano a la máxima potencia,este tendrá facilidad para subir derevoluciones.

Significa que para un pequeñoaumento de revoluciones del motorse produce un incrementoimportante de la potencia (motorpoco elástico.

Pendiente muy pronunciada:

Si el motor esta girando en un tramo de

la curva bajo en revoluciones y cae de

régimen, le será muy difícil recuperarse.

Habría que recurrir a la caja de cambios

introduciendo una velocidad menor.

Curva de pendiente muy

pronunciada

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Características de los motores17



Al motor le es fácil recuperarsedesde bajas revoluciones.

Significa que un valor determinadode potencia (moderado), seconsigue para un pequeñoaumento de revoluciones.

Pendiente poco pronunciada:

Es característica de motores

elásticos, aunque las cifras de

potencia máxima son menores.

Curva de pendiente poco

pronunciada

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Curva de par motor

Representa la

evolución del par en

función del régimen

del motor.

Se expresa en Nm. y a

veces en mkg.

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Curva de par motor

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Curva de par motor

Curva

ascendente

Curva

descendente

Interpretación de la curva de par motor.

Al aumentar el régimen, elllenado de los cilindrosempeora y el par desciende,a pesar de que la potenciasigue aumentando.

Asciende a medida queaumenta el nº derevoluciones del motor hastael par máximo (Punto querepresenta el máximorendimiento volumétrico).

Curva descendente:

Curva ascendente:

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Curva de par motor


El par sube hasta alcanzar su

máximo valor, pero se

mantiene dentro de la zona

útil durante un tramo muy

corto de revoluciones, lo que

indica que habrá que usar el

cambio de marchas con

frecuencia.

Motor poco elástico “Curva

puntiaguda”:

Curva puntiaguda

El motor Otto suele desarrollar

este tipo de curva de par.

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Curva de par motor


El valor de par útil se alcanza abajas revoluciones y semantiene durante un largotramo. Implica buenarecuperación desde bajasrevoluciones y una subidarápida de las mismas encualquier situación,aumentando así la potencia.

Motor mas elástico “Curvaplana”:

Curva plana

El motor Diesel suele desarrollar

este tipo de curva de par.

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Curva de par motor


Se encuentra entre elrégimen de revolucionesque corresponde al parmáximo y elcorrespondiente a lapotencia máxima

Campo de elasticidad.Campo de

elasticidad

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