Equilibrado de Motores Nohelis Prob 1 Modified
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PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
UNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE MECANICADEPARTAMENTO DE DISEÑO Y MATERIALESCURSO: MECANICA DE MAQUINAS
EQUILIBRADO DE MOTORESEQUILIBRADO DE MOTORES
EQUILIBRADO DE MOTORES A PISTÓNEQUILIBRADO DE MOTORES A PISTÓN
Compresión: Al principio, tanto la válvula de admisión como de escape están cerradas y el pistón se encuentra en su posición más baja (PMI: Punto Muerto Inferior). El pistón se mueve hacia arriba, y comprime la mezcla de aire y combustible.
Combustión: Un poco antes de que el pistón alcance su posición más alta (PMS: Punto Muerto Superior), la bujía produce una chispa y la mezcla se enciende, con lo cual aumenta la presión y temperatura del sistema. Los gases de alta presión impulsan al émbolo hacia abajo, el cual a su vez obliga a rotar al cigüeñal, produciendo una salida de trabajo útil.
Escape: Al final de la combustión, el pistón se encuentra en su posición más baja (la terminación del primer ciclo mecánico) y el cilindro se llena con productos de combustión. Despúes el pistón se mueve hacia arriba una vez más y evacúa los gases de escape por la valvula de escape.
Admisión: el pistón desciende por segunda vez, extrayendo una mezcla fresca de aire-combustible a través de la válvula de admisión.
COMPRESION COMBUSTION ESCAPE ADMISION
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
MOTOR DE 4 TIEMPOSMOTOR DE 4 TIEMPOS::
Patm
P
Pto. deIgnición
0° 180° 360° 540° 720°
CURVA DE PRESION DEL GAS
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
MOTOR DE 2 TIEMPOSMOTOR DE 2 TIEMPOS
CICLO DE BAJADA
COMBUSTION
ESCAPE COMPRESION
ADMISION
CICLO DE SUBIDA
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
EQUILIBRADO DE MOTORES A PISTÓNEQUILIBRADO DE MOTORES A PISTÓN
EscapeAdmisión
Puerto de transferencia
A
BOm mr
R
ha
hb
Gb,mbGm,mm
B
ha
hb
Gb,mb
BIELA:
L
mbA = hb.mb
mbB = ha.mb
ma = mp + mbB
mgA = rm .mm +mb
A
L
L
R
MANIVELA:A
Om mr
RGm,mm
mmA = rm .mm
R
EQUILIBRADO DE MOTORES MULTICILINDROEQUILIBRADO DE MOTORES MULTICILINDRO
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
ESTADO DE EQUILIBRIO DE MOTORES MULTICILINDROESTADO DE EQUILIBRIO DE MOTORES MULTICILINDRO
a2
an
12
n
n
1
n
2
Fp = ma.R.2(CosCosn) ma.R.2(SenSenn)
Para Fp = 0 Cosn = 0 Senn = 0
Pp = ma.R.2(a.Cosa.Cosan.Cosn )Pp = ma.R.2(Cosan.Cosn) ma.R.2(Senan.Senn)
Para Pp = 0 an.Cosn = 0 an.Senn = 0
Fs = ma.R2.2[Cos2Cos2n Sen2n)] 2 ma.R2.2[Sen2Senn.Cosn] L L
Para Fs = 0 Cos2n Sen2n) = 0 Senn.Cosn = 0
Ps = ma.R2.2 [Cos2an.Cos2n Sen2n)] 2 ma.R2.2[Sen2an.(Senn.Cosn)] L LPara Ps = 0 an.Cos2n Sen2n) = 0
an.(Senn.Cosn) = 0
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
MOTOR DE DOS CILINDROS EN LINEAMOTOR DE DOS CILINDROS EN LINEA
1
2
1
2
a12
CIL a x y ax ay x2-y2 xy a(x2-y2) a(xy)1 0° 0 1 0 0 0 1 0 0 02 180° a -1 0 -a 0 1 a a 0 0 0 -a 0 2 a a 0
Fp = 0Pp = -a(maR2Cos1)Fs = 2(maR22Cos21)
LPs = a(maR22Cos21) L
DISTRIBUCION DEL ESFUERZO GIRATORIO
1 21 20°
180°
360°
540°
720°
4 TIEMPOS 2 TIEMPOS
0°
90°
180°
270°
360°
MejorDistribución
MOTOR DE DOS CILINDROS CON CODOS A 90°MOTOR DE DOS CILINDROS CON CODOS A 90°
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
1
2
1
2
a12
DISTRIBUCION DEL ESFUERZO GIRATORIO
1 2
0°
180°
360°
540°
720°
4 TIEMPOS
2 TIEMPOS
0°
90°
180°
270°
360°
No es muyBUENO
REGULAR
1 2 1 2
MOTOR DE DOS CILINDROS CON CODOS A 90°MOTOR DE DOS CILINDROS CON CODOS A 90°
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
1 2
DISTRIBUCION DEL ESFUERZO GIRATORIO
1 2
1 20°
180°
360°
540°
720°
4 TIEMPOS
2 TIEMPOS
0°
90°
180°
270°
360°
MALADistribución
BUENADistribución
1 2
a12
MOTOR DE CUATRO CILINDROS (1,4) Y (2,3)MOTOR DE CUATRO CILINDROS (1,4) Y (2,3)CON CODOS A 180°(EN LINEA)CON CODOS A 180°(EN LINEA)
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
DISTRIBUCION DEL ESFUERZO GIRATORIO
1 2 3 40°
180°
360°
540°
720°
4 TIEMPOS
2 TIEMPOS
0°
90°
180°
270°
360°
REGULARDistribución
ExcelenteDistribución
1,4
2,3
2,3
1,4
1 3 4 20°
180°
360°
540°
720°
1 4 2 3
1
2
a2a
3
4
3a
SOLUCION EM - 1SOLUCION EM - 1
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
A
B
Om
rm
R
ha
hb
Gb,mbGm,mm
L
L=25cmR=7cmha=6.25cmr=5cma=10cm=2000rpmmm=2Kgmb=1.5Kgmp=1Kg
A)1 4 2 3
0°
180°
360°
540°
720°
4 TIEMPOS2 TIEMPOS
0°
90°
180°270°
360°
REGULARDistribución
BUENADistribución
0°
180°
360°
540°
720°
1 4 2 3 1 2 4 3
O.E.:1-2-4-3EL MOTOR TIENE UNA MEJOR DISTRIBUCIÓN DEL ESFUERZO GIRATORIO A DOS TIEMPOS
B) mg = mmA + mbA = rm .mm + hb.mb = 5/7(2) + (25-6,25)/2,5.(1,5)
R L
ma = mp + mbB = mp + ha.mb = 1 + (6,25)/25.(1,5)
L
mg = 2,554 Kg
ma = 1.375 Kg
CIL a x y ax ay x2-y2 xy a(x2-y2) a(xy)1 0° 0 1 0 0 0 1 0 0 02 180° 10 -1 0 -10 0 1 0 10 0 90° 20 0 1 0 20 -1 0 -20 0 270 30 0 -1 0 -30 -1 0 -30 0 0 0 -10 -10 0 0 -40 0
C)
Fp = ma.R.2(Cosx Seny) = 0Pp = ma.R.2(Cosax Senay) = 154,54 N.mFs = ma.R2.2[Cos2x2 y2) 2Sen2x.y)]= 0 LPs = ma.R2.2 [Cos2a.x2 y2) 2Sen2a.(xy)]= 236,43 N.m L
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
D) mc.rc = mg.R mc = R.mg = 7 (2,554 Kg)rc 3,5
mc=5,108 Kg
FUERZAS TOTALESFp + Fs = 0PARES TOTALESPp + Ps = 390,97 N.m
SOLUCION EM - 2SOLUCION EM - 2
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
A
B
Om
rm
R
ha
hb
Gb,mbGm,mm
L
L = 35 cmR = 9 cmha = 12.5 cmr = 3 cma =15 cm= 5500rpmmm = 3 Kgmb = 3.5 Kgmp = 5 Kg
A)
0°
180°
360°
540°
720°
4 TIEMPOS2 TIEMPOS
0°
90°
180°
270°
360°
O.E.:1-3-5-2-4EL MOTOR TIENE UNA MEJOR DISTRIBUCIÓN DEL ESFUERZO GIRATORIO A DOS TIEMPOS
B) mg = mmA + mbA = rm .mm + hb.mb = 3/9(3) + (22,5).(3,5)/35
R L
ma = mp + mbB = mp + ha.mb = 5 + (12,5).(3,5)/35
L
mg = 3,25 Kg
ma = 6,25 Kg
CIL a x y ax ay x2-y2 xy a(x2-y2) a(xy)1 0° 0 1 0 0 0 1 0 0 02 288° 15 0,31 -0,95 4,65 -14,25 -0,81 -0,29 -12,1 -4,4 216° 30 -0,81 -0,59 -24,3 -17,7 0,308 0,48 9,24 14,34 144° 45 -0,81 0,59 -36,45 26,55 0,308 -0,48 13,86 -21,5 72° 60 0,31 0,95 18,6 57 -0,81 0,29 -48,38 17,67 0 0 -37,5 51,6 0,9968 0 -37,38 6,1
C)
1 2 3 4 5 0°
180°
360°
540°
720°
1 3 5 2 41 2 3 4 5
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
D) mc.rc = mg.R mc = R.mg = 9 (3,25 Kg)rc 4,5
mc=6,5 Kg
Fp = ma.R.2(Cosx Seny) = 0Pp = ma.R.2(Cosax Senay) = -117562,24 N.mFs = ma.R2.2[Cos2x2 y2) 2Sen2x.y)]= 0 LPs = ma.R2.2 [Cos2a.x2 y2) 2Sen2a.(xy)]= -2926,9 N.m L
FUERZAS TOTALESFp + Fs = 0PARES TOTALESPp + Ps = -120489,14 N.m
SOLUCION EM - 3SOLUCION EM - 3
A
B
Om
rm
R
ha
hb
Gb,mbGm,mm
L
L= 30 cmR= 9 cmha= 9,5cmr= 4 cma= 12 cm= 3500rpmmm= 3 Kgmb= 2 Kgmp= 2,7 Kg
A)
0°
180°
360°
540°
720°
4 TIEMPOS2 TIEMPOS
0°
90°
180°
270°
360°
0°
180°
360°
540°
720°
O.E.:1-3-2-5-6-4EL MOTOR TIENE UNA MEJOR DISTRIBUCIÓN DEL ESFUERZO GIRATORIO A DOS TIEMPOS
B) mg = mmA + mbA = rm .mm + hb.mb = 4(3)/9 + (20,5).(2,7)/30
R L
ma = mp + mbB = mp + ha.mb = 2 + (9,5).(2,7)/30
L
mg = 3,18 Kg
ma = 2,855 Kg
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
CIL a x y ax ay x2-y2 xy a(x2-y2) a(xy)
1 0° 0 1 0 0 0 1 0 0 0
2 240º 12 -0,5 -0,866 -6 -10,39 -0,5 -0,433 -6 -5,2
120° 24 -0,5 0,866 -12 20,78 -0,5 0,433 -12 10,4
300º 36 0,5 -0.866 18 -31,18 -0,5 0,433 -18 15,6
60º 48 0,5 0.866 24 41,57 -0,5 -0,433 -24 -20,78
180º 60 -1 0 -60 0 1 0 60 0
0 0 -36 20,78 0 0 0 0
C)
1 5 3 6 2 4 1 3 2 5 6 41 5 3 6 2 4
Fp = ma.R.2(Cosx Seny) = 0Pp = ma.R.2(Cosax Senay) = -14347,95 N.mFs = ma.R2.2[Cos2x2 y2) 2Sen2x.y)]= 0 LPs = ma.R2.2 [Cos2a.x2 y2) 2Sen2a.(xy)]= 0 N.m L
FUERZAS TOTALESFp + Fs = 0PARES TOTALESPp + Ps = -14347,95 N.m
D) mc.rc = mg.R mc = R.mg = 9 (3,18 Kg)rc 5,5
mc=5,2 Kg
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
SOLUCION EM - 4SOLUCION EM - 4
A
B
Om
rm
R
ha
hb
Gb,mbGm,mm
L
L=20 cmR=5 cmha=4,5cmr =3 cma=12 cm=3250 rpmmm=1 Kgmb=1,5 Kgmp=2 Kg
A) 2 TIEMPOS
O.E.:1-3-5-7-2-4-6EL MOTOR TIENE UNA MEJOR DISTRIBUCIÓN DEL ESFUERZO GIRATORIO A DOS TIEMPOS
B) mg = mmA + mbA = rm .mm + hb.mb = 3(1)/5 + (15,5).(1,5)/20
R L
ma = mp + mbB = mp + ha.mb = 2 + (4,5).(1,5)/20
L
mg = 1,7625 Kg
ma = 2,3375 Kg
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN
CIL a x y ax ay x2-y2 xy a(x2-y2) a(xy)
1 0° 0 1 0 0 0 1 0 0 0
2 51,42º 12 0,62 0,78 7,48 9,38 -0,22 0,48 -2,66 5,84
102,84° 24 -0,22 0,97 -5,33 23,39 -0,9 -0,21 -21,62 -5,2
154,26º 36 -0,9 -0,43 -32,42 15,63 0,622 -0,39 22,42 -14,08
205,68º 48 -0,9 -0,43 -43,25 -20,80 0,622 0,39 29,97 18,74
257,1º 60 -0,22 -0,97 -13,39 -58,48 -0,9 0,21 -54,01 13,05
308,42º 72 0,62 -0,78 44,74 -56,41 -0,22 -0,48 -16,39 -35,05
0 -0,856 -42,18 -87,28 0 0 -42,31 -16,68
C)
0°
180°
360°
540°
720°
1 3 5 7 2 4 60°
90°
180°
270°
360°
1 2 3 4 5 6 7
4 TIEMPOS
0°
180°
360°
540°
720°
1 2 3 4 5 6 7
Fp = ma.R.2(Cosx Seny) = -34,05 NPp = ma.R.2(Cosax Senay) = 8575,13 N.mFs = ma.R2.2[Cos2x2 y2) 2Sen2x.y)]= -9,30 N LPs = ma.R2.2 [Cos2a.x2 y2) 2Sen2a.(xy)]= -1804,94 N.m L
FUERZAS TOTALESFp + Fs = -43,35 NPARES TOTALESPp + Ps = 10380,07 N.m
D) mc.rc = mg.R mc = R.mg = 5 (1,7625 Kg)rc 35
mc =2,5 Kg
PROF. NOHELIS RINCÓNPROF. NOHELIS RINCÓN