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Tema 8. Semejanza de MCIA. Objetivos Descubrir cuál es el efecto de variar el tamaño del motor sobre sus prestaciones Dar criterios para el diseño o la selección de motores para una determinada aplicación Contenido Introducción Bases de la semejanza Consecuencias para un mismo z

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Tema 8 semejanza de mcia
Tema 8. Semejanza de MCIA

Objetivos

  • Descubrir cuál es el efecto de variar el tamaño del motor sobre sus prestaciones

  • Dar criterios para el diseño o la selección de motores para una determinada aplicación

    Contenido

  • Introducción

  • Bases de la semejanza

  • Consecuencias para un mismo z

  • Consecuencias para distinto z

  • Criterios de diseño de motores

Ampliación de Motores de Combustión.

Tema 8.- Semejanza de MCIA 1


Tema 8 semejanza de mcia1
Tema 8. Semejanza de MCIA

Contenido

  • Introducción

  • Bases de la semejanza

  • Consecuencias para un mismo z

    • Potencia efectiva

    • Par motor

    • Potencia por unidad de cilindrada

    • Régimen de giro

    • Pérdidas de calor por unidad de área

  • Consecuencias para distinto z

  • Criterios de diseño de motores

Ampliación de Motores de Combustión.

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Introducci n

Motor Ciclomotor (2T) Motor Marino (2T)

Z: 1 14

D: 40 mm 965 mm

S: 40 mm 2489 mm

VT: 50 cc 25.5 m3

n máx: 10000 rpm 102 rpm

Ne máx: 7 kW 81.2 MW

Ne/VT: 140 kW/l 3.2 kW/l

p.m.e: 8.4 bar 18.7 bar

Introducción

Ampliación de Motores de Combustión.

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Bases de la semejanza
Bases de la semejanza

Supongamos dos MCIA que cumplen estos requisitos:

  • Semejanza geométrica ()

  • Mismas condiciones ambientales

  • Mismos reglajes (dosado, encendido, Trefrig...)

  • Misma cm(iso-pérdidas por fricción)

En estas condiciones, ambos motores tienen sensiblemente la misma pmi y pme

Ampliación de Motores de Combustión.

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Consecuencias para mismo z
Consecuencias para mismoz

  • Potencia efectiva:

La potencia crece con la superficie de pistón, no con la cilindrada

Ampliación de Motores de Combustión.

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Consecuencias para mismo z1
Consecuencias para mismoz

  • Par motor:

El par crece con la cilindrada (sólo depende de ésta)

Ampliación de Motores de Combustión.

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Consecuencias para mismo z2
Consecuencias para mismoz

  • Potencia efectiva por unidad de cilindrada:

La potencia por unidad de cilindrada disminuye a medida que aumenta el tamaño del motor

Ampliación de Motores de Combustión.

Tema 8.- Semejanza de MCIA 7


Consecuencias para mismo z3
Consecuencias para mismoz

  • Régimen de giro:

A medida que aumenta el tamaño del motor, se reduce su régimen de giro

Ampliación de Motores de Combustión.

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Consecuencias para mismo z4
Consecuencias para mismoz

  • Pérdidas de calor por unidad de superficie:

  • Consecuencias:

    • Rendimiento 

    • Problemas térmicos 

    • Energía turbina 

    • MEP  picado 

    • MEC  tretraso

A medida que aumenta el tamaño, el motor se hace más adiabático

Ampliación de Motores de Combustión.

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Consecuencias para distinto z
Consecuencias para distintoz

  • Supongamos:

  • Relación cilindradas:

  • Relación potencias efectivas:

El motor 1 es de menos cilindros, pero los cilindros son de mayor tamaño

Ampliación de Motores de Combustión.

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Consecuencias para distinto z1
Consecuencias para distintoz

  • Si tienen la misma cilindrada:

  • Si tienen la misma potencia efectiva:

El motor con cilindros más grandes tiene menos cilindros pero más cilindrada

El motor con cilindros más grandes tiene menos cilindros y menos potencia

Ampliación de Motores de Combustión.

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Resumen
Resumen

  • Para un mismo número de cilindros:

    • El par aumenta con la cilindrada (3)

    • La potencia aumenta con el área de pistón (2)

    • La potencia por litro disminuye (1/)

    • El régimen de giro disminuye con el tamaño (1/)

    • Las pérdidas de Q por A disminuyen (1/0.25)

  • Para distinto número de cilindros:

    • Si la potencia es la misma, la cilindrada es mayor para menor nº de cilindros

    • Si la cilindrada es la misma, la potencia es mayor para mayor nº de cilindros

    • El par motor es proporcional a la cilindrada

Ampliación de Motores de Combustión.

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Recapitulaci n

Motor Ciclomotor (2T) Motor Marino (2T)

VT: 50 cc 25.5 m3

n máx: 10000 rpm 102 rpm

Ne máx: 7 kW 81.2 MW

cm : 13.3 m/s 8.46 m/s

AP : 1.26·10-3 m2 10.239 m2

Ne/AP: 5570 kW/m2 7930.2 kW/m2

Ne/VT: 140 kW/l 3.2 kW/l

p.m.e: 8.4 bar 18.7 bar

Recapitulación

Ampliación de Motores de Combustión.

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Criterios de dise o de mcia
Criterios de diseño de MCIA

  • Lista de factores a tener en cuenta

    • Potencia por unidad de cilindrada elevada

      (z , D )

    • Potencia efectiva elevada (Vt, z)

    • Reducir rozamientos (z )

    • Aumentar rendimiento (reducir consumo) (D )

    • Minimizar coste de fabricación (z )

    • Reducir vibraciones (z )

Ampliación de Motores de Combustión.

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