FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍASECCIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA

LABORATORIO DE ENERGÍA

1. INFORME

CURSO Motores de Combustión Interna HORARIO H - 1013

TEMA Desensamble y Ensamble de um motor de combustión de 4 tiempos

CÓDIGO NOMBRE Y APELLIDONOTA FINAL

20100936 Diego Fernando Flores Heredia

FECHA DE REALIZACIÓN: FECHA DE ENTREGA:

JEFE DE PRÁCTICA LÓPEZ BONILLA, JOEL MARTÍN

FIRMA DEL JEFE DE PRÁCTICA

2. EVALUACIÓN:

Nombres y Apellidos

PRUEBADE

ENTRADA(0 – 5) x 1.5pts

CÁLCULOS( 0 – 5) x 1 pt

GRÁFICOS(0 – 5)x 0.5pts

CONCLUSIONES(0 – 5) x 1 pt NOTA

3. OBSERVACIONES:

4. Objetivos

- Identificar las principales partes de un motor Nissan de combustión interna de

encendido por chispa de 4 tiempos.

- Desarmar un motor Nissan y tomar mediciones de ciertas partes para realizar

cálculos como de relación de compresión. Al final se armara el motor en su

estado inicial.

-

5. Equipos e instrumentos usados

- Motor Nissan de encendido por chispa de 4 tiempos, formado por cuatro

cilindros dispuesto en línea

- Llaves de boca

- Micrómetro, calibrador vernier, galgas para calibrar válvulas, medidor de nivel,

disco graduado y jeringa

6. Procedimientos

En base al manual NISSAN Manual de servicio B11, realizar el desarmado y el armado

del motor asignado por el respectivo jefe de práctica. Seguir los pasos indicados en el

manual, de lo contrario se restarán puntos en el informe.

6.1. Mediciones para determinar la relación de compresión

Para conocer el volumen de la cámara de combustión se deben considerar tres

mediciones: volumen de cámara de la culata, volumen de la cámara del cilindro

(situado entre el plano del bloque, anillo de explosión y la cavidad de la cabeza del

pistón, cuando este se encuentre posicionado en el PMS) y el volumen

correspondiente a la empaquetadura de la culata. Para medir las cámaras de la culata

y cilindro se deberá llenar los referidos espacios con líquido hidráulico, usando

jeringas, midiendo al mismo tiempo el volumen que se utiliza para hacerlo. En cuanto

al empaque de la culata, su volumen será calculado a partir de las medidas del

diámetro y altura, determinados con micrómetro y/o calibrador vernier.

Igualmente, el volumen desplazado será determinado a través del diámetro y carrera

del pistón.

6.2. Verificación de la sincronización (diagrama de distribución)

Para medir los momentos de apertura y cierre de las válvulas deberá utilizarse el disco

graduado y la flecha de indicación angular. Luego, proceder como sigue:

- utilizando las galgas, calibrar las holguras de las válvulas de admisión y escape

(motor en “frio”) del cilindro No. 1, de acuerdo a los valores originales

informados en el manual NISSAN (página EM-19).

- posicionar el disco graduado en el cigüeñal y fijar la flecha indicadora en el

bloque del motor;

- girar el cigüeñal hasta verificar que el pistón del cilindro No. 1 esté

efectivamente en el PMS de la carrera de compresión (con válvulas cerradas);

- alinear la punta de la flecha con el cero del PMS sobre el disco graduado;

- ateniéndose al diagrama de distribución, verificar las fases de apertura y cierre

de la válvula de admisión, de acuerdo a los valores originales informados en el

manual NISSAN (página EM-19).

- repetir las operaciones descritas anteriormente para la válvula de escape;

- una vez realizado la verificación, anotar los valores obtenidos (AA, CA, AE,

CE) y completar el montaje.

7. Datos Tomados y Cálculos

a) Diámetro del cilindro (D)

D = 75.5 mm

Ap=D2∗π4

Ap = 4476.97 mm2

Carrera del pistón

s= 83.9 mm

Volumen de culata (Vculata)

Vculata = 15 mL = 15 000 mm3

Volumen de la cámara del cilindro (Vcc)

Vcc = 22 mL = 22 000 mm3

Espesor de empaquetadura

e= 1.35 mm

Volumende la empaquetadura=Ve= e∗D2

4

Ve = 6043.92 mm3 = 6.04 mL

b) Volumen de la cámara de combustión(Volumen muerto) (Vc)

Vc=V culata+ Vcc + Ve

Vc=¿ 43043.92 mm3 = 43.04 mL (Con empaquetadura)

Vc = 37 000 mm3 = 37 mL(Sin empaquetadura)

c) Volumen desplazado (cilindrada unitaria)(Vd)

Vd= s∗π∗D2

4=s∗Ap

Vd = 375617.44 mm3 = 375.62 mL

d) Relación de compresión (rc)

rc=Vc+VdVc

rc=43043.92+375617.4443043.92

(Conempaquetadura )

rc= 9.73 (Con empaquetadura)

rc=37 000+375617.4437000

(sin empaquetadura )

rc= 11.15 (Sin empaquetadura)

e) Longitud de la biela (L)

L= 140.4 mm

Longitud de la manivela del cigüeñal (l)

l= 44.2 mm

f) Ángulos de giro del eje cigüeñal correspondientes a la apertura y cierre

de la válvula de admisión

g) Ángulos de giro del eje cigüeñal correspondientes a la apertura y cierre

de la válvula de escape

De las mediciones se obtuvo que el traslape es:

α + β = 40°

Angulo (θ°) Descripción

220° Duracion de admision

220° Duracion de escape

0° Inicia Admisión

220° Cerrar Admisión

380° Compresión Inicia

540° Se abre escape

760° Termina escape

Observaciones del laboratorio:

- Cuando el cilindro 1 está en compresión entonces el cilindro 4 está en escape-

admisión

- Cuando cilindro 1 y 4 están en la posición arriba los cilindros 2 y 3 se

encuentran abajo.

8. Resultados del informe

8.1. Comparación con datos del manual NISSAN y Comentarios al respecto

Valores Tomados Manual NissanDiametro del cilindro(mm) 75.5 75Carrera del pistón(mm) 83.9 82

43.04 53.14

1502.48 1488

9.73 8

11.15 8

Longitud de biela(mm) 140.4 140.5

Volumen de la camara de combustion o Volumen

muerto(mL)

Volumen desplazado o Cilindrada (mL)

Relacion de Compresión con empaquetadura

Relacion de Compresión sin empaquetadura

Comentarios

- Como se puede ver los valores no difieren en gran medida a los dados por el

manual del fabricante.

- Los datos no son tan precisos ni exactos, ya que al medir no se tomaron las

respectivas pautas, además de que los alumnos no contamos con una

preparación especializada para realizar las medidas como lo haría un

fabricante.

Observaciones

- Se puede ver que la relación de compresión sin empaquetadura sufre una gran

variación con respecto a la dada por el fabricante, por otro lado con

empaquetadura también existe un cambio pero no es de gran magnitud como

en el caso de sin empaquetadura.

8.2. Representación grafica

VVc

=1+ 12∗(rc−1 )∗¿]

Observaciones:

- La posición de 0° deberá corresponde al inicio de la carrea de admisión

Vc: Volumen de la cámara de Combustión

rc: Relación de Compresión

R=L/a

L: Longitud de la biela

a: Longitud de la manivela

Vc= 43.04 mL

rc= 9.73

R= 140.4/44.2

R= 3.18

Grafico Volumen desplazado por el pistón VS ángulo de giro del eje cigüeñal

El siguiente grafico se obtuvo luego de usar la ecuación antes presentada mediante el

programa Excel.

Grafico obtenido de la ecuación antes presentada

En la siguiente imagen se presentara los ángulos de apertura y cierre de válvulas.

Admisión: c + 180° + e = 220°

Compresión: 180° - d

Expansión: 180° - f

Escape: f + 180° + e = 220°

Entonces:

d + c = 40°

f + e = 40°

Si se asume que:

d = c

f = e

Entonces:

d = c = 20°

f = e = 20°

Luego,

AA = -c = -20

CA = 180° + d =200

AE = 540° + f = 560

CE = 720° + e = 740

AA: Angulo de apertura de admisión

CA: Angulo de cierre de admisión

AE: Angulo de apertura de escape

CE: Angulo de cierre de escape

8.3. Evaluación Extra

Nueva tecnología a analizar: Sincronización variable de válvulas

Es un sistema que regula el cruce de válvulas (controla el momento de apertura y

cierre de la válvula de admisión de acuerdo con diferentes condiciones de trabajo del

motor) permitiendo maximizar la potencia de un motor aumentando su eficiencia en

cuanto a consumo de combustible. Por otro lado hace que el motor trabaje menos

tornándolo más silencioso y reduciendo las emisiones contaminantes.

En el siguiente grafico se muestran los beneficios que se obtiene con este sistema:

- Rendimiento de alta potencia

- Alta fiabilidad

- Protección del medio ambiente

- Peso ligero

- Bajo nivel de ruido

- Bajo consumo de combustible

TOYOTA

2011 “Sistema VVT-i & VVT-i Dual” (videograbación)

Consulta: 11 de Septiembre del 2014-------------

<https://www.facebook.com/video/video.php?v=10100257679734678>

TOYOTA

2014 “Sistema VVT-i(Simple o Dual)”

Consulta: 11 de Septiembre del 2014-------------

<http://www.toyotanet.com.ar/111--Que-es-el-VVT-i-(Simple-o-

Dual).NoteComunidad.note.aspx>

HOLLAND-CAR

“Holland Car with VVT Engine Introduction Powe & technology

Improved”

Consulta: 11 de Septiembre del 2014-------------

< http://www.holland-car.com/Downloads/Documents/VVT_Engine.pdf>