EQUIPOS E INSTALACIONES TERMICAS IALUMNO: Henning, Gustavo Martin.

TEMA: Maquinas de combustin Interna y Externa.FECHA :V B :

Laboratorio n 1

1_ Motor de vapor.

a. Describir el funcionamiento y caractersticas observadas:

De la maquina observada pude reconocer ciertas caractersticas principales. La maquina se corresponde con una de doble efecto, es decir que tiene un cilindro preparado para recibir el ingreso de vapor por ambos lados, es decir, realiza doble trabajo por ciclo que si fuese simple efecto. Al ser de doble efecto tiene una vlvula de corredera que hace de vlvula admicion/escape de manera sincronizada en funcin del rgimen de giro de la maquina y de la potencia necesaria en el eje.Como sabemos, toda maquina empleada en la industria tiene dos condiciones indispensables para que su trabajo sea til, que la velocidad de giro sea constante y de igual manera la potencia entregada. En esta maquina, la regulacin de velocidad de hace mediante un regulador de Watt. Y la limitacin de potencia o culpa motora se realiza mediante una manija que logra extender o reducir el tiempo de apertura de admicion logrando as que ingrese mas o menos cantidad de vapor en la cmara del cilindro. Esta manija es empleada tambin para parar la maquina si es necesario.La maquina consta de un sistema de biela partida, es decir, existe una cruceta en el medio que evita un movimiento no normal al del pistn, esto es para que se pueda realizar un sello correcto de la cmara del cilindro ya que como eh dicho es de doble efecto. Este sello se realiza mediante un prensa estopa que hace de junta entre la tapa del cilindro y la biela. Luego de esta cruceta sigue la biela hasta el cigeal donde ese movimiento rectilneo uniforme se convierte en un movimiento circular que mueve un volante de inercia que a su vez es empleado como polea motora para los fines pertinentes.

2_ Vlvulas reguladoras de velocidad de motores de vapor.

El regulador de velocidad de Watt mantiene la velocidad de giro al rgimen regulado extrangulado el vapor en una vlvula a la entrada de la maquina. Es decir, el regulador acciona una vlvula extranguladora en funcin de el rgimen de giro de el cigeal de la maquina.Se compone de dos o ms masas en rotacin alrededor de un rbol giratorio. Como resultado de la fuerza centrfuga las masas tienden a alejarse del eje de rotacin, pero al hacerlo se oponen a un sistema de resorte. Un sistema de palanca transforma el movimiento radial de las masas en deslizamiento axial sobre un collar. Una palanca de cambios tiene esta ltima para transferir el mecanismo que se quiere controlar, es decir la vlvula reguladora del ingreso de vapor a la maquina.Este regulador es un regulador de velocidad y no de potencia/cupla motora. Si la demanda de potencia de la maquina disminuye produciendo que la misma comience a acelerarse, el regulador de watt actuara sobre la vlvula y limitara la cantidad de vapor que ingresa. Si la demanda aumenta, es decir las revoluciones caen, la misma actuara de manera que la vlvula obstruya menos el ingreso de vapor pero hasta llegar a la apertura mxima y ah es donde la maquina pierde su rgimen. Es decir, para el caso de mayor demanda lo que se necesita es mayor potencia entregada al eje y es aqu donde sea hace necesario actuar sobre el regulador de potencia aumentando as el tiempo de apertura de admision del vapor a la cmara. Una vez logrado estabilizar el rgimen de giro, se busca un equilibrio entre consumo de vapor y potencia. Es decir se busca el punto de equilibrio entre el regulador de Watt y la manija reguladora de potencia.

Imagines reales del regulador de Watt tomadas en el laboratorio de Mecnica de la Facultad de Ingeniera. Universidad Nacional de Misiones.

3_Motor de combustin interna a gasolina.

Componentes de motor a gasolinaFiltro de aire- Su funcin es extraer el polvo y otras partculas para limpiar el aire que recibe el carburador, antes que la mezcla aire-combustible pase al interior de la cmara de combustin de los cilindros del motor.Carburador- Mezcla el combustible con el aire para proporcionar al motor la energa necesaria para su funcionamiento. Esta mezcla la efecta el carburador en el interior de un tubo con un estrechamiento practicado al efecto, donde se pulveriza la gasolina por efecto venturi. Una bomba mecnica, provista con un diafragma de goma o sinttico, se encarga de bombear desde el tanque principal la gasolina para mantener siempre llena una pequea cuba desde donde le llega el combustible al carburador.El propio carburador permite regular la cantidad de mezcla aire-combustible que enva a la cmara de combustin del motor utilizando un mecanismo llamado mariposa. Por medio del acelerador se regula transitoriamente el mecanismo de la mariposa, lo que permite una mayor o menor entrada de aire al carburador. De esa forma se enriquece o empobrece la mezcla aire-combustible que entra en la cmara de combustin del motor, haciendo que el cigeal aumente o disminuya las revoluciones por minuto. Cuando la mezcla de aire-combustible es pobre, las revoluciones disminuyen y cuando es rica, aumentan.Los motores ms modernos y actuales no utilizan ya carburador, sino que emplean un nuevo tipo de dispositivo denominado inyector de gasolina. Este inyector se controla de forma electrnica para lograr que la pulverizacin de la gasolina en cada cilindro se realice en la cantidad realmente requerida en cada momento preciso, logrndose as un mayor aprovechamiento y optimizacin en el consumo del combustible.Distribuidor- Distribuye entre las bujas de todos los cilindros del motor las cargas de alto voltaje o tensin elctrica provenientes de la bobina de encendido o ignicin. El distribuidor est acoplado sincrnicamente con el cigeal del motor de forma tal que al rotar el contacto elctrico que tiene en su interior, cada buja recibe en el momento justo la carga elctrica de alta tensin necesaria para provocar la chispa que enciende la mezcla aire-combustible dentro de la cmara de combustin de cada pistn.Bomba de combustible- Extrae la gasolina del tanque de combustible para enviarla a la cuba del carburador cuando se presiona el acelerador. Aos atrs se utilizaban bombas mecnicas de diafragma, pero ltimamente los fabricantes de motores las estn sustituyendo por bombas elctricas, que van instaladas dentro del propio tanque de la gasolina.Bobina de encendido o ignicin- Dispositivo elctrico perteneciente al sistema de encendido del motor, destinado a producir una carga de alto voltaje o tensin. La bobina de ignicin constituye un transformador elctrico, que eleva por induccin electromagntica la tensin entre los dos enrollados que contiene en su interior. El enrollado primario de baja tensin se conecta a la batera de 12 volt, mientras que el enrollado secundario la transforma en una corriente elctrica de alta tensin de 15 mil 20 mil volt. Esa corriente se enva al distribuidor y ste, a su vez, la enva a cada una de las bujas en el preciso momento que se inicia en cada cilindro el tiempo de explosin del combustible.Filtro de aceite- Recoge cualquier basura o impureza que pueda contener el aceite lubricante antes de pasar al sistema de lubricacin del motor.Bomba de aceite- Enva aceite lubricante a alta presin a los mecanismos del motor como son, por ejemplo, los cojinetes de las bielas que se fijan al cigeal, los aros de los pistones, el rbol de leva y dems componentes mviles auxiliares, asegurando que todos reciban la lubricacin adecuada para que se puedan mover con suavidad.Crter- Es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que utiliza el motor. Una vez que la bomba de aceite distribuye el lubricante entre los diferentes mecanismos, el sobrante regresa al crter por gravedad, permitiendo as que el ciclo de lubricacin contine, sin interrupcin, durante todo el tiempo que el motor se encuentre funcionando.Buja- Electrodo recubierto con un material aislante de cermica. En su extremo superior se conecta uno de los cables de alta tensin o voltaje procedentes del distribuidor, por donde recibe una carga elctrica de entre 15 mil y 20 mil volt aproximadamente. En el otro extremo la buja posee una rosca metlica para ajustarla en la culata y un electrodo que queda situado dentro de la cmara de combustin.La funcin de la buja es hacer saltar en el electrodo una chispa elctrica dentro de la cmara de combustin del cilindro cuando recibe la carga de alta tensin procedente de la bobina de ignicin y del distribuidor. En el momento justo, la chispa provoca la explosin de la mezcla aire-combustible que pone en movimiento a los pistones. Cada motor requiere una buja por cada cilindro que contenga su bloque.Balancn- La funcin del balancn es empujar hacia abajo las vlvulas de admisin y escape para obligarlas a que se abran. El balancn, a su vez, es accionado por una varilla de empuje movida por el rbol de levas. El movimiento alternativo o de vaivn de los balancines est perfectamente sincronizado con los tiempos del motor.Muelle de vlvula- Muelle encargado de mantener normalmente cerradas las vlvulas de admisin y escape. Cuando el balancn empuja una de esas vlvulas para abrirla, el muelle que posee cada una las obliga a regresar de nuevo a su posicin normal de cerrada a partir del momento que cesa la accin de empuje de los balancines..Vlvula de escape- Pieza metlica en forma de clavo grande con una gran cabeza,cuya misin es permitir la expulsin al medio ambiente de los gases de escape que se generan dentro del cilindro del motor despus que se quema la mezcla aire-combustible durante el tiempo de explosin.Vlvula de admisin- Vlvula idntica a la de escape, que normalmente se encuentra junto a aquella. Se abre en el momento adecuado para permitir que la mezcla aire-combustible procedente del carburador, penetre en la cmara de combustin del motor para que se efecte el tiempo de admisin. Hay motores que poseen una sola vlvula de admisin por cilindro; sin embargo, los ms modernos pueden tener ms de una por cada cilindro.Mltiple o lumbrera de admisin- Va o conducto por donde le llega a la cmara de combustin del motor la mezcla de aire-combustible procedente del carburador para dar inicio al tiempo de admisin.Cmara de combustin- Espacio dentro del cilindro entre la culata y la parte superior o cabeza del pistn, donde se efecta la combustin de la mezcla aire-combustible que llega del carburador. La capacidad de la cmara de combustin se mide en cm3 y aumenta o disminuye con el movimiento alternativo del pistn. Cuando el pistn se encuentra en el PMS (Punto Muerto Superior) el volumen es el mnimo, mientras que cuando se encuentra en el PMI (Punto Muerto Inferior) el volumen es el mximo. rbol de levas- Eje parecido al cigeal, pero de un dimetro mucho menor, compuesto por tantas levas como vlvulas de admisin y escape tenga el motor. Encima de cada leva se apoya una varilla empujadora metlica, cuyo movimiento alternativo se transmite a los balancines que abren y cierran las vlvulas de admisin o las de escape. El rbol de levas efecta medio giro por cada giro completo del cigeal.Aros del pistn- Los aros son unos segmentos de acero que se alojan en unas ranuras que posee el pistn. Las funciones de los aros son las siguientes:Sellan la cmara de combustin para que durante el tiempo de compresin la mezcla aire-combustible no pase al interior del crter; tampoco permite que los gases de escape pasen al crter una vez efectuada la explosin. Ayudan a traspasar a los cilindros parte del calor que libera el pistn durante todo el tiempo que se mantiene funcionando el motor. Ofrecen cierta amortiguacin entre el pistn y el cilindro cuando el motor se encuentra en marcha. Bombean el aceite para lubricar el cilindro. Permiten que cierta cantidad de lubricante pase hacia la parte superior del cilindro y barre el sobrante o el que se adhiere por salpicadura en la parte inferior del propio cilindro, devolvindolo al crter por gravedad. Pistn- El pistn constituye una especie de cubo invertido, de aluminio fundido en la mayora de los casos, vaciado interiormente. En su parte externa posee tres ranuras donde se insertan los aros de compresin y el aro rascador de aceite. Mas abajo de la zona donde se colocan los aros existen dos agujeros enfrentados uno contra el otro, que sirven para atravesar y fijar el buln que articula el pistn con la biela.Biela- Es una pieza metlica de forma alargada que une el pistn con el cigeal para convertir el movimiento lineal y alternativo del primero en movimiento giratorio en el segundo. La biela tiene en cada uno de sus extremos un punto de rotacin: uno para soportar el buln que la une con el pistn y otro para los cojinetes que la articula con el cigeal. Las bielas puedes tener un conducto interno que sirve para hacer llegar a presin el aceite lubricante al pistn.Buln- Es una pieza de acero que articula la biela con el pistn. Es la pieza que ms esfuerzo tiene que soportar dentro del motor.Cigeal- Constituye un eje con manivelas, con dos o ms puntos que se apoyan en una bancada integrada en la parte superior del crter y que queda cubierto despus por el propio bloque del motor, lo que le permite poder girar con suavidad. La manivela o las manivelas (cuando existe ms de un cilindro) que posee el cigeal, giran de forma excntrica con respecto al eje. En cada una de las manivelas se fijan los cojinetes de las bielas que le transmiten al cigeal la fuerza que desarrollan los pistones durante el tiempo de explosin.Mltiple de escape- Conducto por donde se liberan a la atmsfera los gases de escape producidos por la combustin. Normalmente al mltiple de escape se le conecta un tubo con un silenciador cuya funcin es amortiguar el ruido que producen las explosiones dentro del motor. Refrigeracin del motor- Entre los mtodos de enfriamiento ms comnmente utilizados se encuentra el propio aire del medio ambiente o el tiro de aire forzado que se obtiene con la ayuda de un ventilador. Esos mtodos de enfriamiento se emplean solamente en motores que desarrollan poca potencia como las motocicletas y vehculos pequeos. Para motores de mayor tamao el sistema de refrigeracin ms ampliamente empleado y sobre todo el ms eficaz, es el hacer circular agua a presin por el interior del bloque y la culata.En los coches o vehculos antiguos, las aspas del ventilador del radiador y la bomba que pona en circulacin el agua se movan juntamente con el cigeal del motor por medio de una correa de goma, pero en la actualidad se emplean ventiladores con motores elctricos, que se ponen en funcionamiento automticamente cuando un termostato que mide los grados de temperatura del agua dentro del sistema de enfriamiento se lo indica.Motor de arranque- Constituye un motor elctrico especial, que a pesar de su pequeo tamao comparado con el tamao del motor trmico que debe mover, desarrolla momentneamente una gran potencia para poder ponerlo en marcha. El motor de arranque posee un mecanismo interno con un engrane denominado bendix, que entra en funcin cuando el conductor acciona el interruptor de encendido del motor con la llave de arranque. Esa accin provoca que una palanca acoplada a un electroimn impulse dicho engrane hacia delante, coincidiendo con un extremo del eje del motor, y se acople momentneamente con la rueda dentada del volante, obligndola tambin a girar. Esta accin provoca que los pistones del motor comiencen a moverse, el carburador (o los inyectores de gasolina), y el sistema elctrico de ignicin se pongan funcionamiento y el motor arranque.Volante- En un motor de gasolina de cuatro tiempos, el cigeal gira solamente media vuelta por cada explosin que se produce en la cmara de combustin de cada pistn; es decir, que por cada explosin que se produce en un cilindro, el cigeal debe completar por su propio impulso una vuelta y media ms, correspondientes a los tres tiempos restantes. Por tanto, mientras en uno de los tiempos de explosin el pistn entrega energa til, en los tres tiempos restantes se consume energa para que el cigeal se pueda mantener girando por inercia.Esa situacin obliga a que parte de la energa que se produce en cada tiempo de explosin sea necesario acumularla de alguna forma para mantener girando el cigeal durante los tres tiempos siguientes sin que pierda impulso. De esa funcin se encarga una masa metlica denominada volante de inercia, es decir, una rueda metlica dentada, situada al final del eje del cigeal, que absorbe o acumula parte de la energa cintica que se produce durante el tiempo de explosin y la devuelve despus al cigeal para mantenerlo girando.En el caso de los coches y otros vehculos automotores, la rueda del volante est acoplada tambin al sistema de embrague con el fin de transmitir el movimiento del cigeal al mecanismo diferencial que mueve las ruedas del vehculo.

Caractersticas generales del motor.

El motor analizado fue un VW de cilindrara 1800cc y era el propulsor de un VW 1500 en su versin 1800cc . Mas adelante se anexa la hoja de datos correspondiente a dicho motor facilitada por VW. El block parecera ser de fundicin, tiene mltiple de admisin extrable de una sola boca adosado a un carburador de una sola boca. El mltiple de escape es de fundicin del tipo 4 a 1 . Los pistones son planos y segn se ha dicho, la tapa de cilindros tambin tiene la cmara de combustin plana. La bomba de nafta esta adosada al lateral del block de manera similar el filtro de aceite. El distribuidor esta colocado a media altura en oposicin al mltiple de admisin. En el frontal se observa una polea que mueve el alternador y la bomba de agua, una de ellas a su vez estara adosada a un ventilador encargado de hacer ventilacin forzada del radiador.

Mediciones realizadas.

Se midi: Dimetro del cilindro: mmCarrera del pistn: mm

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