Trucaje
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2. OBJETIVO GENERAL:
Desmontar partes móviles del motor de pistón, biela, cigüeñal
2.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Nivel*
Realizar el desmontaje de los elementos móviles del motor. A
Obtener las dimensiones de pistón. Biela y cigüeñal A
Dibujar el pistón, biela y cigüeñal en software de diseño mecánico A
Realizar los cálculos relacionados con la cinemática y dinámica del motor A
*Alto(A), Medio (M), Bajo (B)
3. DEFINICIONES:
4. BASE CONCEPTUAL:
PISTO
Un pistón es uno de los elementos básicos del motor alternativo, en particular del motor de combustión
interna.
PARTES DEL PISTON:
Cabeza: Parte superior del pistón cuya cara superior (Cielo) está en contacto permanente con
todas las fases del fluido: Admisión, compresión, combustión y consecuente expansión y escape.
Cielo: Superficie superior de la cabeza contra la cual ejercen presión los gases de la combustión.
Puede ser plana, cóncava, convexa, tener labrados conductos toroidales, deflectores para crear
turbulencia, etc
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Alojamiento porta-aros: Son canales asignados a lo largo de la circunferencia del pistón, destinados
a alojar los anillos. Los canales para los anillos rasca-aceite poseen orificios en el fondo para
permitir el paso del aceite lubricante.
Paredes entre canaletas: las partes de la región de los anillos que separan dos canales entre sí.
Falda o pollera: Parte del pistón comprendida entre el centro del orificio del perno y el extremo
inferior del pistón. Forma una superficie de deslizamiento y guía al pistón dentro del cilindro.
Orificio para perno del pistón: es el orificio situado en la falda que aloja al perno, los pernos del
pistón son piezas cilíndricas de acero al carbono, tratadas térmicamente que sirven de articulación
entre el pistón y la biela.
Perno del pistón: Es un pasador tubular construido en acero al 4% de carbono.
Fijo a la biela y loco en el pistón: En este tipo de anclaje el pasador del pistón queda fijo (Sin
movimiento radial respecto del pie de biela) en la biela y libre en el pistón.
Loco en la biela y fijo en el pistón: En este anclaje el perno
queda fijo al pistón mediante una chaveta o tornillo
pasador, mediante la biela bascula libremente sobre el
perno. La unión biela-perno se realiza mediante un
cojinete antifricción.
Loco tanto en la biela como en el pistón: En este tipo de
anclaje el perno queda libre tanto respecto del pistón
como de la biela, con lo cual ambos elementos bascular
libremente teniendo además la ventaja adicional de
repartir las cargas y disminuir el desgaste por rozamiento.
Aros o segmentos: Son piezas circulares que se adaptan a
la circunferencia del émbolo o pistón a una ranura
practicada en el cuerpo del mismo y cumplen determinadas funciones, entre las cuales se cuentan
asegurar la hermeticidad de la cámara de combustión, transmitir calor a las paredes del cilindro, y
controlar la lubricación de las paredes internas de dicho cilindro.
BIELA
Se puede denominar biela a un elemento mecánico que, sometido a esfuerzos de tracción o compresión,
transmite el movimiento articulando a otras partes de la máquina.
PARTES DE LA BIELA:
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Entre estas dos mitades se aloja un casquillo, cojinete o rodamiento, que es el que abraza a la
correspondiente muñequilla o muñón en el cigüeñal
CIGÜEÑAL
Un cigüeñal1 o cigoñal2 es un eje acodado, con codos y contrapesos presente en ciertas máquinas que,
aplicando el principio del mecanismo de biela-manivela, transforma el movimiento rectilíneo alternativo
en circular uniforme y viceversa.
En los motores de automóviles el extremo de la biela opuesta al bulón del pistón (cabeza de biela) conecta
con la muñequilla y es la parte que se une al cigüeñal, la cual junto con la fuerza ejercida por el pistón
sobre el otro extremo (pie de biela) genera el par motor instantáneo, que esta acoplado un casquillo
antifricción para la unión con el pistón, a través de un eje llamado bulón. El cigüeñal va sujeto en los
apoyos, siendo el eje que une los apoyos el eje del motor.
Normalmente se fabrican de aleaciones capaces de soportar los esfuerzos a los que se ven sometidos y
pueden tener perforaciones y conductos para el paso de lubricante. Sin embargo, estas aleaciones no
pueden superar una dureza a 40 Rockwell «C» (40 RHC), debido a que cuanto más dura es la aleación más
frágil se hace la pieza, y se podría llegar a romper debido a las grandes fuerzas a las que está sometida.
Hay diferentes tipos de cigüeñales; los hay que tienen un apoyo cada dos muñequillas y los hay con un
apoyo entre cada muñequilla
5. ACTIVIDADES PREVIAS:
6. MÉTODO/PROCEDIMIENTO
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ESQUEMA
7. EQUIPOS Y MATERIALES:
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Calculo
Radio de la muñequilla
𝒔 𝟕𝟔
𝒓= = = 𝟑𝟖𝒎𝒎
𝟐 𝟐
Volumen unitario
𝑽 𝑯
𝑽𝒉 = # 𝒅𝒆 𝒄𝒊𝒍𝒊𝒏𝒅𝒓𝒐𝒔
𝟏𝟐𝟑𝟕 𝒄𝒄
𝑽𝒉 = = 𝟑𝟎𝟗. 𝟐𝟓 𝒄𝒄
𝟒
Relación de compresión
𝑽𝒉+𝑽𝒄 𝟑𝟕𝟗.𝟗𝟑+𝟔𝟖
E= 𝑽𝒄 = = 𝟔. 𝟓𝟖
𝟔𝟖
Sen𝜷 = 𝑹𝒔𝒆𝒏𝜷
𝒓 𝒔 𝟕𝟔𝒎𝒎
R= 𝒍 ; 𝒓 𝟐 = 𝟐 = 𝟑𝟖𝒎𝒎
𝟑𝟖𝒎𝒎
R= 𝟏𝟔𝟗,𝟐𝒎𝒎 = 𝟎. 𝟐𝟐
Velocidad media
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𝟓𝒏
Vm= 𝟑𝟎
𝟕𝟔(𝟑𝟎𝟎𝟎)
Vm= 𝟑𝟎𝟎𝟎𝟎
Vm= 7.6m/s
Velocidad máxima
𝜸
Vmax=𝒘𝒓(𝒔𝒆𝒏𝜶 + 𝟐 𝒔𝒆𝒏𝜶)
𝟏
2𝒄𝒐𝒔𝟐 + 𝜸 𝒄𝒐𝒔𝜶 − 𝟏 = 𝟎
𝟏 𝟏 𝟐
− ±√( ) −𝟒(𝟐)(−𝟏)
𝜸 𝜸
cos𝜶 = 𝟐(𝟐)
𝟏 𝟏 𝟐
− ±√( ) −𝟒(𝟐)(−𝟏)
𝟎.𝟐𝟐 𝟎.𝟐𝟐
cos𝜶 = 𝟐(𝟐)
−𝟒.𝟓𝟒±√(𝟒.𝟓𝟒)𝟐 +𝟖
cos𝜶 =
𝟒
−𝟒.𝟓𝟒±√𝟐𝟎.𝟔𝟏+𝟖
cos𝜶 = 𝟒
−𝟑.𝟓𝟒±𝟓.𝟑𝟓
cos𝜶 = 𝟒
cos𝜶 = 𝟎. 𝟒𝟓
α= 𝒄𝒐𝒔−𝟏 (𝟎. 𝟒𝟓)
α=63.25
𝜸
Vc max=𝒘𝒓(𝒔𝒆𝒏𝜶 + 𝟐 𝒔𝒆𝒏𝜶)
𝝅(𝟑𝟎𝟎𝟎)(𝟑𝟖) 𝟎.𝟐𝟐
Vc max= 𝟑𝟎𝟎𝟎𝟎 (𝒔𝒆𝒏(𝟔𝟑. 𝟐𝟓) + 𝒔𝒆𝒏(𝟔𝟑. 𝟐𝟓𝟐 )
𝟐
Vc max=10.732m/s
Aceleración
a= 𝒘𝟐 𝒗(𝒄𝒐𝒔𝜶 + 𝜸𝒄𝒐𝒔𝜶)
𝑴𝒏 𝟐 𝟒𝟓𝒎𝒎
a= ( 𝟑𝟎 ) ( 𝟏𝟎𝟎𝟎 ) (𝒄𝒐𝒔𝟕𝟎 + 𝟎. 𝟐𝟐𝒄𝒐𝒔(𝟕𝟎))
a= 4441.32(0.34)
𝒎
a=15100.05𝒔𝟐
8. CONDICIONES DE SEGURIDAD:
Para el ingreso al laboratorio, el estudiante debe portar mandil azul y su respectiva identificación.
No ingresar alimentos, bebidas, bebidas alcohólicas, ni fumar dentro o alrededor del laboratorio.
Se prohíbe estrictamente el ingreso a prácticas habiendo ingerido antes bebidas alcohólicas.
Utilizar equipos con responsabilidad y bajo la supervisión del Docente o Responsable del
laboratorio.
Bajo ninguna circunstancia se deberá dejar basura en la mesa, piso o cajones de las mesas de
trabajo, para esto se cuenta con depósitos apropiados.
Si el usuario detecta cualquier anomalía en los quipos, tiene que informar inmediatamente al
responsable del laboratorio para que se pueda solucionar de manera oportuna.
Cumplir con las señales, avisos de seguridad y manejo de equipos.
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9. CUESTIONARIO DE INVESTIGACIÓN:
CONSIDERANDO EL ÁNGULO DEL CIGÜEÑAL DE 70;150, 210; 300 CON LOS DATOS
OBTENIDOS REALIAZR LOS CALCULOS DE:
a) Radio de la muñequilla
b) Angulo girado por la biela
c) Desplazamiento del pistón
d) Velocidad máxima del pistón
e) Velocidad media del pistón
f) Aceleración máxima y mínima
g) Fuerza alterna de inercia
h) Fuerza centrifuga
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12.- BIBLIOGRAFÍA:
Tamariz Parra, P. (2006). Comprobación y Tipo (básica o complementaria)
montaje en banco didáctico de un Motor
Mazda 1600.
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Ing. Diego Guffanti Ing. Jorge Vega
RESPONSABLE DE ÁREA COORDINADOR DE CARRERA (E)
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Ing. Elvis Patricio Gualotuña
Quishpe.
DOCENTE
Fecha: 16/04/2018 Fecha: 16/04/2018 Fecha: 16/04/2018
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