1 00:00:01,070 --> 00:00:07,349 Hola, alumnos de motores del ciclo superior. Bienvenidos. En este vídeo vamos a desarrollar 2 00:00:07,349 --> 00:00:12,089 un ejercicio básico de motores térmicos. Partiendo de una serie de datos técnicos 3 00:00:12,089 --> 00:00:17,070 del motor, normalmente obtenidos de prueba en banco de potencia, y de la ficha técnica 4 00:00:17,070 --> 00:00:22,570 del fabricante, obtendremos una serie de resultados que permitirán analizar su funcionamiento. 5 00:00:24,149 --> 00:00:24,750 Empezamos. 6 00:00:25,510 --> 00:00:28,929 Primer apartado. Volumen de la cámara de combustión. 7 00:00:30,370 --> 00:00:35,030 Primero calcularemos el volumen unitario a partir del diámetro y la carrera del pistón. 8 00:00:36,009 --> 00:00:43,750 Una vez hallado el volumen unitario y mediante la fórmula que relaciona relación de compresión, volumen unitario y volumen de la cámara de combustión, 9 00:00:44,289 --> 00:00:49,049 obtendremos finalmente el valor del volumen de la cámara de combustión. 10 00:00:49,049 --> 00:00:55,250 Los datos serán tanto el volumen unitario como la relación de compresión 11 00:00:55,250 --> 00:01:00,189 y será necesario despejar el volumen de la cámara de combustión de la fórmula principal 12 00:01:00,189 --> 00:01:04,370 El valor obtenido tendrá como unidades los centímetros cúbicos 13 00:01:04,370 --> 00:01:09,349 y su valor será pequeño, puesto que la relación de compresión de los motores diésel suele ser alta 14 00:01:09,349 --> 00:01:13,590 Segundo apartado, potencia específica 15 00:01:13,590 --> 00:01:17,709 La obtendremos dividiendo la potencia máxima entre la cilindrada total en litros 16 00:01:17,709 --> 00:01:28,049 Expresa la potencia máxima por litro de cilindrada que en los motores turboalimentados, como es el de este caso, normalmente será mayor que la de los motores atmosféricos 17 00:01:28,049 --> 00:01:31,790 Tercer apartado, rendimiento térmico 18 00:01:31,790 --> 00:01:41,290 Será función de la relación de compresión y del coeficiente adiabático, que a su vez será función de la naturaleza de combustible que utiliza el motor 19 00:01:42,390 --> 00:01:46,430 Este rendimiento será teórico y por tanto superior al real que tenga el motor 20 00:01:46,430 --> 00:01:51,969 Además, al ser un motor diésel con alta compresión, tendrá un valor todavía más alto 21 00:01:51,969 --> 00:01:55,730 El valor es adimensional y se suele dar en tanto por ciento 22 00:01:55,730 --> 00:02:00,109 Cuarto apartado, potencia a par máximo 23 00:02:00,109 --> 00:02:04,950 La potencia indica la fuerza o par del motor a un régimen de giro determinado 24 00:02:04,950 --> 00:02:09,270 Y por tanto, los tres conceptos están relacionados en una misma fórmula 25 00:02:10,050 --> 00:02:13,949 Para calcular la potencia que obtenemos del motor al régimen de par máximo 26 00:02:13,949 --> 00:02:18,870 tenemos que meter en la fórmula tanto el valor del par máximo como el régimen al que se obtiene 27 00:02:18,870 --> 00:02:24,050 Al introducir en la fórmula el par en kilogramos metro, obtendremos la potencia en caballos 28 00:02:24,050 --> 00:02:28,469 Quinto apartado, para potencia máxima 29 00:02:28,469 --> 00:02:32,990 En este caso, vamos a introducir en la fórmula el valor de la potencia máxima en kilovatios 30 00:02:32,990 --> 00:02:37,569 Por tanto, la constante utilizada en la fórmula será diferente a la del apartado anterior 31 00:02:37,569 --> 00:02:42,030 y el resultado obtenido del par motor tendrá como unidades el newton metro 32 00:02:42,030 --> 00:02:48,370 Sexto apartado, presión media efectiva en régimen de par máximo 33 00:02:48,370 --> 00:02:53,710 La presión media efectiva representa la media de las presiones que evolucionan dentro de la cámara de combustión 34 00:02:53,710 --> 00:02:56,409 al realizarse un ciclo de trabajo completo del motor 35 00:02:56,409 --> 00:03:02,669 La media más alta se alcanzará al régimen de par máximo, donde las presiones y fuerzas serán máximas 36 00:03:02,669 --> 00:03:07,770 Para obtenerla debemos introducir en la fórmula la potencia par máximo en kilovatios 37 00:03:07,770 --> 00:03:11,729 la cilindrada total en centímetros cúbicos y el régimen de par máximo 38 00:03:11,729 --> 00:03:16,370 El valor obtenido vendrá dado en bares 39 00:03:16,370 --> 00:03:20,629 Apartado número 7. Velocidad media del pistón 40 00:03:20,629 --> 00:03:24,729 Representa un límite físico constructivo para el treno alternativo 41 00:03:24,729 --> 00:03:28,069 Y será función de la carrera y del régimen máximo de giro 42 00:03:28,069 --> 00:03:30,669 Para obtener el resultado en metros segundo 43 00:03:30,669 --> 00:03:32,909 Será necesario introducir la carrera en metros 44 00:03:32,909 --> 00:03:36,229 Los motores diésel, al tener bajos regímenes de giro 45 00:03:36,229 --> 00:03:39,229 Suelen tener velocidades medias bajas 46 00:03:39,229 --> 00:03:40,990 Apartado número 8 47 00:03:40,990 --> 00:03:51,810 Consumo específico a par máximo, si el tiempo de consumo de 100 centímetros cúbicos es de 19 segundos, siendo la densidad del gasoil de 0,63 gramos cada centímetro cúbico 48 00:03:51,810 --> 00:03:55,150 El consumo específico se obtiene en banco de pruebas 49 00:03:55,150 --> 00:04:01,189 Como resultado, se dibuja una curva de bañera con altos consumos a bajas vueltas y muy altos a alto régimen 50 00:04:01,330 --> 00:04:06,430 En la zona central de la curva, cerca del régimen de par máximo, el consumo suele tener un mínimo 51 00:04:06,430 --> 00:04:13,050 Será función de la densidad del combustible utilizado, de la potencia a par máxima expresada en kilovatios 52 00:04:13,050 --> 00:04:18,829 y del tiempo en el que se consume una cantidad fija de combustible, normalmente 100 centímetros cúbicos 53 00:04:18,829 --> 00:04:22,170 El valor obtenido se expresa en gramos por kilovatio y hora 54 00:04:22,170 --> 00:04:24,589 Apartado número 9 55 00:04:24,589 --> 00:04:28,670 Disposición de cilindros y estudio de tiempos de trabajo del motor 56 00:04:29,310 --> 00:04:35,230 Al ser un motor de 4 cilindros en línea, sigue un orden de combustión de 1, 3, 4, 2 57 00:04:35,230 --> 00:04:39,589 De manera que en cada cilindro, en el mismo instante, se realiza un tiempo diferente 58 00:04:39,589 --> 00:04:42,870 Esto produce un funcionamiento cíclico que reduce las vibraciones 59 00:04:42,870 --> 00:04:46,970 Las muñequillas del cigüeñal están decaladas a 180 grados 60 00:04:46,970 --> 00:04:52,430 Y los pistones estarán emparejados en los puntos muertos, el 1 con el 4 y el 2 con el 3 61 00:04:52,430 --> 00:04:55,069 Apartado número 10 62 00:04:55,069 --> 00:05:00,350 Ángulo de cruce y diagrama de distribución si el adelanto-apertura de admisión es de 17 grados 63 00:05:00,350 --> 00:05:02,970 El retraso-cierre-escape es de 14 grados 64 00:05:02,970 --> 00:05:07,910 el adelanto de apertura de escape es de 40 y el retraso de cierre de admisión es de 44. 65 00:05:12,199 --> 00:05:15,639 Conocidos los puntos angulares de apertura y cierre de válvulas de admisión y escape, 66 00:05:16,300 --> 00:05:23,560 se puede dibujar el diagrama angular y calcular los ángulos en los que permanecen abiertas y cerradas las válvulas. 67 00:05:24,279 --> 00:05:29,040 El ángulo de cruce será el formado desde el adelanto de la apertura de la válvula de admisión 68 00:05:29,040 --> 00:05:31,540 hasta el cierre de retraso de la válvula de escape. 69 00:05:33,629 --> 00:05:34,550 Apartado número 11. 70 00:05:34,550 --> 00:05:42,250 Distancia del pistón al PMS cuando el cigüeñal ha girado 90 grados, siendo la longitud de la biela de 100 milímetros 71 00:05:42,250 --> 00:05:47,110 La fórmula que relaciona movimiento lineal del pistón con movimiento angular del cigüeñal 72 00:05:47,110 --> 00:05:53,370 requiere que calculemos previamente el radio de la muñequilla, que será geométricamente la mitad de la carrera 73 00:05:53,370 --> 00:05:59,329 Sustituyendo en la fórmula los datos, obtenemos la distancia lineal al PMS que viene expresada en milímetros 74 00:05:59,329 --> 00:06:02,379 Apartado número 12 75 00:06:02,379 --> 00:06:05,079 Estudio de las curvas de potencia y par 76 00:06:05,079 --> 00:06:11,379 De las curvas de potencia y par obtenidas en banco de pruebas se puede deducir lo siguiente 77 00:06:11,379 --> 00:06:16,160 La cifra de potencia máxima es sensiblemente inferior en módulo y régimen 78 00:06:16,160 --> 00:06:20,819 146,5 caballos a 3.650 revoluciones por minuto 79 00:06:20,819 --> 00:06:26,160 A la facilitada por el fabricante que es de 150 caballos a 4.000 revoluciones por minuto 80 00:06:26,399 --> 00:06:29,899 Y la de par mayor a un régimen medio 81 00:06:29,899 --> 00:06:34,939 De 34,4 kg metro a 2.220 revoluciones por minuto 82 00:06:34,939 --> 00:06:40,360 dentro del intervalo que aporta el fabricante que es de 32,7 kilogramos metro 83 00:06:40,360 --> 00:06:44,939 desde 1750 revoluciones por minuto hasta 3000 revoluciones por minuto 84 00:06:44,939 --> 00:06:50,560 estas pequeñas desviaciones sobre los valores aportados por los fabricantes son totalmente normales 85 00:06:50,560 --> 00:06:55,779 ya que la temperatura, presión y equipamiento de la prueba influye sensiblemente en los datos 86 00:06:55,779 --> 00:07:03,860 la zona de funcionamiento estable del motor va desde las 2200 revoluciones por minuto de par máximo 87 00:07:03,860 --> 00:07:07,199 a las 3.650 de potencia máxima 88 00:07:07,199 --> 00:07:09,600 En este rango de revoluciones 89 00:07:09,600 --> 00:07:12,180 ante incrementos de fuerzas resistentes 90 00:07:12,180 --> 00:07:14,240 como por ejemplo subir una pendiente 91 00:07:14,240 --> 00:07:17,160 el motor reacciona reduciendo el régimen de giro 92 00:07:17,160 --> 00:07:19,000 pero incrementando el par motor 93 00:07:19,000 --> 00:07:21,920 hasta alcanzar una situación de equilibrio 94 00:07:21,920 --> 00:07:25,240 Sin embargo, por debajo de 2.220 rpm 95 00:07:25,240 --> 00:07:27,160 el funcionamiento del motor 96 00:07:27,160 --> 00:07:28,879 ante un incremento de par resistente 97 00:07:28,879 --> 00:07:29,939 es inestable 98 00:07:29,939 --> 00:07:32,699 y requeriría utilizar el cambio de marchas 99 00:07:32,699 --> 00:07:35,240 para reducir la velocidad y multiplicar el par. 100 00:07:35,959 --> 00:07:42,500 Desde el punto de potencia máxima de 146,5 caballos a 3650 rpm 101 00:07:42,500 --> 00:07:46,720 hasta el final de la curva, que llega hasta cerca de las 5000 rpm, 102 00:07:47,500 --> 00:07:49,459 la potencia y el par decrecen, 103 00:07:49,800 --> 00:07:53,279 permitiendo cierto sobre régimen sin incremento de prostaciones. 104 00:07:54,180 --> 00:07:55,480 Un abrazo y mucho power.