Teoría del Motor de Cuatro Ciclos Operación del Motor Componentes Camisa Componentes Camisa Componentes Rayado de la Camisa Componentes Culata Componentes Culata Componentes Válvulas de Admisión y Escape Componentes Mecanismos levanta-válvulas, árbol de levas Componentes Pistón Componentes Pistón Componentes Biela Componentes Biela Componentes Bujía Componentes Bujía Abreviaturas TDC:Top Death Center (Punto Muerto Superior) BDC:Bottom Death Center (Punto Muerto Inferior) CARRERAS DE UN MOTOR DE 4 TIEMPOS TDC INTAKE VALVE OPENS 17 DEG. BTDC 360 deg. 0 deg. 720 deg. IGNITION AT APPROX. 10 DEG. BTDC. EXHAUST VALVE OPENS 47 DEG. BBDC EXHAUST VALVE CLOSES 20 DEG. ATDC AIR AND FUEL ENTER POWER CYLINDER ON INTAKE STROKE INTAKE CLOSES 50 DEG. ABDC 180 deg. 540 deg. BDC Inducción de Aire & Gas POST-ENFRIADOR R E F R I G E R A N T E TURBOCARGADOR AIRE FRESCO VALVULA DERIVACIÓN VALVULA DE MARIPOSA CARB REGULADOR DE GAS CARRERAS DE UN MOTOR DE 4 TIEMPOS TDC INTAKE VALVE OPENS 17 DEG. BTDC 360 deg. 0 deg. 720 deg. IGNITION AT APPROX. 10 DEG. BTDC. EXHAUST VALVE OPENS 47 DEG. BBDC EXHAUST VALVE CLOSES 20 DEG. ATDC AIR AND FUEL ENTER POWER CYLINDER ON INTAKE STROKE INTAKE CLOSES 50 DEG. ABDC 180 deg. 540 deg. BDC Carrera de Admisión Aire y gas entran a la cámara principal del cilindro Carrera de Admisión El cilindro se llena de la mezcla aire y gas CARRERAS DE UN MOTOR DE 4 TIEMPOS TDC INTAKE VALVE OPENS 17 DEG. BTDC 360 deg. 0 deg. 720 deg. IGNITION AT APPROX. 10 DEG. BTDC. EXHAUST VALVE OPENS 47 DEG. BBDC EXHAUST VALVE CLOSES 20 DEG. ATDC AIR AND FUEL ENTER POWER CYLINDER ON INTAKE STROKE INTAKE CLOSES 50 DEG. ABDC 180 deg. 540 deg. BDC Carrera de Compresión Se comprime la mezcla, reduciendo su volumen Ignición La ignición comienza de acuerdo a la sincronización de la chispa Inicio de la Combustión La mezcla es quemada Distribución de la Energia Termica Total Generada por la Combustion Volante BHP = 39% Radiacion = 1% Aceite = 4% Post-enfriador= 10% Exhosto= 30% Agua Camisas =16% CARRERAS DE UN MOTOR DE 4 TIEMPOS TDC INTAKE VALVE OPENS 17 DEG. BTDC 360 deg. 0 deg. 720 deg. IGNITION AT APPROX. 10 DEG. BTDC. EXHAUST VALVE OPENS 47 DEG. BBDC EXHAUST VALVE CLOSES 20 DEG. ATDC AIR AND FUEL ENTER POWER CYLINDER ON INTAKE STROKE INTAKE CLOSES 50 DEG. ABDC 180 deg. 540 deg. BDC Carrera de Potencia La combustión origina presión el cual obliga al pistón a descender Carrera de Potencia La Combustion/Potencia termina aproximadamente 40-60 grados ATDC Engine P.V. Card PRESIÓN, PSIA INICIO DE LA COMBUSTION Presión CHISPA BUJÍA FIN DE LA COMBUSTIÓN Volumen 30 TDC 30 60 GRADOS DE ROTACION DEL CIGUEÑAL COMBUSTION NORMAL Compresión La mezcla es comprimida Inicio del Frente de Llama •El frente de llama inicia la fuente de ignición Propagación •Propagación del frente de llama hacia el combustible sin quemar Propagación •El frente de llama se propaga hacia el combustible más lejano en la cámara Fin de la Combustion •Fin del frente de llama y de la combustion CARRERAS DE UN MOTOR DE 4 TIEMPOS TDC INTAKE VALVE OPENS 17 DEG. BTDC 360 deg. 0 deg. 720 deg. IGNITION AT APPROX. 10 DEG. BTDC. EXHAUST VALVE OPENS 47 DEG. BBDC EXHAUST VALVE CLOSES 20 DEG. ATDC AIR AND FUEL ENTER POWER CYLINDER ON INTAKE STROKE INTAKE CLOSES 50 DEG. ABDC 180 deg. 540 deg. BDC Carrera de Escape • Gases de la combustión remanentes en el cilindro Carrera de Escape •Los gases de la Combustión son expulsados del cilindro Traslape de Válvulas •Barrido durante el traslape de Válvulas De Nuevo Admisión •El ciclo empieza nuevamente Click Here To Animate RELACIÓN AIRE/GAS UNO DE LOS FACTORES QUE DETERMINAN LA POTENCIA DEL MOTOR Sistema Aire/Gas POST-ENFRIADOR R E F R I G E R A N T E TURBOCARGADOR AIRE FRESCO VALVULA DERIVACIÓN VALVULA DE MARIPOSA CARB REGULADOR DE GAS UNA MEZCLA MÁS RICA PRODUCIRÁ MAYOR ENERGÍA CALORÍFICA (SIEMPRE QUE EL OXIGENO SEA SUFICIENTE PARA MANTENER LA COMBUSTION) MAYOR ENERGIA CALORIFICA = MAYOR PRESIÓN EN EL CILINDRO = MAYOR POTENCIA EMPOBRECER LA MEZCLA DISMINUYE LA ENERGÍA CALORÍFICA PRODUCIDA. (SIEMPRE QUE EL GAS SEA SUFICIENTE PARA MANTENER LA COMBUSTION) MENOR ENERGIA CALORIFICA = MENOR PRESIÓN EN EL CILINDRO = MENOR POTENCIA QUE ES UN MOTOR DE MEZCLA RICA ? QUE ES UN MOTOR DE MEZCLA POBRE ? ESTEQUIOMETRIA? CONTAMINANTES ENTRADA AIRE/GAS NOX, CO, O, HC Nivel de Contaminantes 4000 0.4 3000 0.3 2000 0.2 1000 0.1 CO 0 RELAC. AIRE/GAS ESTEQUIOMETRIA ( teórica ) 20.00:1 19.00:1 18.00:1 17.00:1 16.08 :1 15.00:1 RICA 14.00:1 0 POBRE PERCENTAJE EN VOLUMEN ACTUAL PPM COMPOSICION GASES DE EXHOSTO Nivel de Contaminantes COMPOSICION GASES DE EXHOSTO 4000 0.4 3000 0.3 2000 0.2 1000 0.1 CO 0 RELAC. AIRE/GAS ESTEQUIOMETRIA ( teórica ) 20.00:1 19.00:1 18.00:1 17.00:1 16.08 :1 15.00:1 RICA 14.00:1 0 POBRE PERCENT BY VOLUME ACTUAL PPM ESTOS NIVELES NO SON ACEPTABLES EN ALGUNOS PAISES COMO BAJAR ESOS NIVELES? COMO BAJAR ESOS NIVELES? •CONVERTIDOR CATALITICO Convertidor Catalitico NOX, CO, O2 N2, CO2, O2 COMO BAJAR ESOS NIVELES? •CONVERTIDOR CATALITICO •MOTOR DE MEZCLA POBRE Relación Aire/Gas 28:1 4000 0.4 3000 0.3 2000 0.2 1000 0.1 CO PERCENTAJE EN VOLUMEN ACTUAL PPM COMPOSICION GASES DE EXHOSTO 0 RELAC. AIRE/GAS ESTEQUIOMETRIA ( teórica ) 20.00:1 19.00:1 18.00:1 17.00:1 16.08 :1 15.00:1 RICA 14.00:1 0 POBRE 28:1 ES POSIBLE LA IGNICIÓN DE UNA MEZCLA COMBUSTIBLE 28:1 CON UNA CHISPA? NO PERO ES POSIBLE CON UNA LLAMA DIRECTA. ESTE ES EL CONCEPTO USADO EN LA CULATA TIPO PRE-CAMARA PARA MOTORES DE MEZCLA POBRE. Sistema de Mezcla Rica MANIFOLD DE ADMISIÓN (APPROX. 8” Hg.) MEZCLADOR FILTRO POST-ENFRIADOR REGULADOR DE LA CAMARA PRINCIPAL Sistema de mezcla pobre MANIFOLD DE PRECAMARAS MANIFOLD DE ADMISIÓN (APPROX. 30” HG.) MEZCLADOR REGULADOR DE LA PRE-CAMARA FILTRO POST-ENFRIADOR REGULADOR DE LA CAMARA PRINCIPAL TURBOCARGADOR DE GRAN VOLUMEN Culata Tipo Pre-camara Válvula de Admisión (Gas puro) Pre-camara (mezcla rica) Cámara Principal ( mezcla pobre)
