Year: Octubre 2008 View sample Volume: 83 Number: Octubre 2008 Editorial:
EL COMITE DE UNION DE ASOCIACIONES DE UNIVERSIDADES CELEBRA 20 AÑOS
Article Type: ARTICULO Section: INGENIERÍA How to reference this article
Keywords:
Motor, Rendimiento, Relación diámetro / recorrido, Rozamiento, Perdidas térmicas, Hipocicloide, Relación de compresión variable.
Subjects:
TECNOLOGÍA DE VEHÍCULOS DE MOTOR
MOTORES DE PISTON
TECNOLOGÍA E INGENIERÍA MECÁNICAS
MOTORES DE COMBUSTION INTERNA
MOTOR HIPOCICLOIDAL DIAMETRAL
RESUMEN Es un hecho que la cantidad de petróleo existente es limitada, de que en Europa tenemos una gran dependencia del mismo para fines energéticos, especialmente en automoción, siendo su sustitución por otros combustibles muy difícil, además tenemos el problema del calentamiento debido al CO2 que produce al quemarse, por lo cual, todo lo que pueda hacerse para reducir el consumo de los motores actuales, debe ser bienvenido. Reconozco que se ha trabajado mucho y bien en el diseño de motores para automoción. Basta con comparar los consumos actuales con los de hace 10 ó más años. El rendimiento de un motor, tiene varios factores, pudiendo expresarse como el producto de varios rendimientos, uno de ellos es el rendimiento mecánico. Este rendimiento mecánico está fuertemente relacionado con los rozamientos dentro del motor. El actual sistema de cigüeñal biela pistón aunque optimizado, presenta dos inconvenientes, uno de ellos es que el pistón está sometido a un empuje radial, lo cual supone rozamiento y desgaste con el uso, otro es que la relación diámetro / recorrido debe ser alta, para evitar largas bielas y motores grandes. Existe, al menos una manera, de conseguir que el eje de la biela de un motor, sea en todo momento, el mismo que él del cilindro correspondiente y que además ofrece la particularidad de que su movimiento sea armónico simple, es decir que la función que da su posición en función del tiempo sea una sinusoide (o cosenoide según se mire). La base de este articulo es como el uso de una hipocicloide diametral puede sustituir al sistema radicional cigüeñal biela y que ventajas presenta (a juicio del autor) frente a los actuales. La relación entre el diámetro del pistón y el recorrido del mismo es de gran importancia en los motores, una relación alta diámetro / recorrido permite la obtención de altas “potencias especificas” (Kw/l de cilindrada), pero da lugar a bajos rendimientos, es decir elevado consumo de carburante para una cantidad de trabajo obtenido dada. Otra razón, por la cual desde el punto de vista del rendimiento es favorable la baja relación diámetro /recorrido, son las perdidas térmicas, estas son función de esta relación y su mínimo está en relaciones menores que las actualmente usadas habitualmente. El presente trabajo estudia un posible sistema para lograr dicha baja relación, con ventajas frente a lo actualmente en uso.
HIPOCYCLOID DIAMETRICAL ENGINE
ABSTRACT The amount of petrol is limited and in Europe we have a great dependence of petrol for getting the energy needed, especially for cars and trucks, being very difficult the replacement by other fuels. Also we have the problem of the CO2 produced when we burn the petrol, because of this, all we can made for reducing the consume of the engines,must be welcome. I know that in the design of the engines has been made a good job.There are a big difference between the consumption of the nowadays engines and the ten years old ones. The efficiency of a engine, may be expressed as the result of multiplying many factors, one of then is the mechanical efficiency. This mechanical efficiency is mainly due to lost of energy that the frictions inside the engine mean. The present days system of crankshaft, piston rod, and piston have two inconvenient, one of then is the existing radial force between the piston and the cylinder, this mean friction and wear; other is that the ratio between the diameter / stroke must be high, in order to avoid long piston rods and high engines.There are almost one system for getting the axle of de piston rod been always the same of the cylinder, these system also get a simple harmonic movement, let say that the function giving his position versus the time is a sinusoid. This article is based in the substitution of the crankshaft by a diametric hypocycloidal system and the advantages of this system versus the nowadays system. The ratio piston diameter / stroke of a engine is very important, a high ratio is god for getting high specific power (Kw/l) but getting low efficiency, these mean high consumption of fuel each unit of energy get. Other reason for thinking in use alow ratio diameter / stroke is the thermal lost, that is function of this ratio and has the minimum value with lower ratios that nowadays are usual. The present work studies a possible system to attain such a low ratio, that have advantages over the usual systems. Key words: Engine,Efficiency, Ratio Diameter / Stroke, Friction,Thermal lost, Epicycloid, Variable compress ratio.
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