¿Que buscas de bricolaje?

motor de dos tiempos: culata



aumentar la relacion de compresion



la relacion de compresion indica el orden o magnitud en que la mezcla aire-gasolina
va a cambiar de volumen dentro del cilindr, al comprimirse. Cuando el motor
esta girando a un numero determinado de rpm, cada vez que el piston desciende
desde el pms (punto muerto superior) hasta el pmi (punto muerto inferior) entra
en el cilindr, teoricamente, tanto volumen de mezcla como cilindrada tiene
el motor.

llegados a este punt, el piston va a empezar a ascender desde el pmi hasta
el pms, pero durante la ascension , en los motores de 2 t , se encuentra con
que la lumbrera de escape esta abierta durante un tiempo, mientras el piston
no la cierra. durante ese tiempo la mezcla va a escaparse sin quemar ni comprimir
por lo que no empezara la compresion de la mezcla hasta que la lumbrera de escape
se cierre por completo. (mas adelante se hara un comentario sobre este punto)

aumentando la relacion de compresion se consigue un aumento de potencia pero
hay que tener cuidado de no pasarse para que no se produzca laexplosion incontrolada
llamada detonacion (ver gasolinas). para ello es recomendable no pasar de una
relacion de compresion superior al 12:1 en motores pequeños.

un motor cuanta menos cilindrada tiene, mas relacion de compresion admite. esto
es debido a que el efecto de detonacion aparece con mas facilidad en los motores
de mayor cilindrada . hay unos valores universales a los que conviene llegar
por ser los que maxima potencia van a proporcionar sin problemas. Estos valores
son adecuados utilizando gasolina sin plomo de 98 octanos y los podeis ver en
la tabla. Si el octano de la gasolina es mayor, se puede incluso llegar a 17:1
como los famosos 'dragsters'

cilindrada relacion de compresion
50 cc
12,0:1
70 cc
11,7:1
80 cc
11,5:1
100 cc
11,2:1
125 cc
11,0:1
250 cc
10,0:1


cuanta mas relacion de compresion tenga un motor, la mezcla estara a mas presion
cuando el piston esta en el pms y lanzara al piston con mas fuerza y velocidad.

esta gran presion provocara un aumento muy rapido de la temperatura y con ello
las moleculas de la gasolina se agitaran rapidamente. esta gran agitacion producira
una rapida inflamacion de la mezcla produciendo una combustion de gran calidad
y de gran velocidad.

este es basicamente el motivo por el que aumentando la relacion de compresion
vamos a obtener una potencia maxima superior (tambien conseguiremos mas potencia
a cualquier numero de r.p.m, no solo en las r.p.m de maxima potencia).

en el grafico de la derecha, podemos observar como., varia el rendimiento de
la combustion en funcion de la relacion de compresion. A medida que aumenta
la relacion de compresion se mejora en el rendimiento de la combustion, dentro
de unos limites.

rendimiento combustion

por eso al pasar por ejemplo desde una relacion de compresion de 7:1 hasta 10:1
aumento de 3 puntos, se nota mucha mejora en la potencia ofrecida por el motor
pero sin embargo al pasar desde 10:1 hasta 13:1, aumento tambien de 3 puntos
no se nota tanta mejora.
para determinar la relacion de compresion utilizaremos la siguiente
formula

rc=v+vc/vc donde:

re = es la relacion de compresion.

v = es la cilindrada del motor. segun la formula del apartado
cilindros v = ? · d · d · c / 4000

vc = es el volumen de la camara de compresion de la culata.

por ejemplo supongamos que tenemos un motor con una cilindrada de 125 cc y con
un volumen de compresion de la culata de 10 ce .aplicamos la formula:

rc= 125+12/12 //

rc= 137 / 12 // re = 11,42 entonces la relacion de compresion
es: rc = 11,4:1

1° ¿como calcular el volumen de la camara de compresion?

2° ¿como calcular el volumen del cilindro desde que se cierra
el escape?

ambas, son muy sencillas de calcular si seguimos las siguientes indicaciones
:

como calcular el volumen de la camara de compresion de la culata.-

para calcular el volumen de la camara de compresion de la culata
existen dos metodos:

a- desarmar la culata y ponerla totalmente horizontal boca arriba y con la
bujia colocada y rellenar la cavidad con aceite fluido. este metodo
tiene un inconveniente y es que hay que calcular tambien el volumen desde
que el piston esta en el p.m.s y esta operacion si la boveda
de la cabeza del piston sobresale por encima del cilindro es complicado
de medir y ademas, habria que restar ese volumen, el de la boveda
del piston, al volumen de la culata.

b,- el segundo metodo es mucho mas sencillo ya que se coloca el piston
en el p.m.s y se introduce con una probeta calibrada la cantidad de fluido hasta
que llegue al borde de la rosca de la bujia (en este caso habria
que restarle el volumen que ocupala bujia, pero ese volumen es
minimo y solo seria necesario para motores de alta competicion
donde tiene que estar todo al milimetro)

en estas imagenes se aprecia el procedimiento a seguir:
p.m.s del piston
imagen1. En la imagen 1 se halla el p.m.s del piston
se rellena con liquido para saber el volumen
imagen2. Se rellena con liquido para saber el volumen exacto. esta clar, que la forma de aumentar la relacion de compresion es reduciendo el volumen de la camara de la culata, para ello se utilizan dos metodos que son el rebajar la base de la culata con lo cual se reduce el volumen y el segundo metodo es rellenar la culata con el mismo material con el que esta construido la culata, normalmente alumini y despues darle la forma y el volumen desead, este metodo es mucho mas complicado pero se puede dar a la boveda de la culata la forma deseada para conseguir un barrido mas eficaz.
culata con la boveda normal
imagen3. Se puede apreciar una culata con la boveda normal
culata con la boveda desplazada
imagen4. Se ve una culata con la boveda desplazada tambien llamadas de alta turbulencia



como calcular el volumen del cilindro cuando se cierra el escape.



como habiamos mencionado anteriormente, hasta que la lumbrera de escape no este
cerrada por complet, no empezara la compresion real.

el volumen de mezcla que habia en el cilindro en el momento del cierre de la
lumbrera de escape ira cada vez siendo menor debido al ascenso del piston. cuando
el piston se encuentre en el pms, la mezcla habra pasado a ocupar el minimo
volumen: el volumen de la camara de combustion labrada en la culata.

asi pues la relacion de compresion se define como se puede ver en la imagen
5.

relacion de compresion

medir la altura de compresion es facil como vemos
en la imagen 5. simplemente hace falta un pie de rey, medir la altura de la
lumbrera de escape, desde la cabeza del piston cuando esta en el p.m.i hasta
la parte superior que es cuando se cierra y restar esa medida a la carrera del
motor.

conociendo el diametro del motor y la altura de compresion podemos calcular
el volumen de compresion utilizando la formula que utilizamos para calcular
la cilindrada con la modificacion de que en vez de utilizar la carrera completa
se utiliza la medida de la carrera desde que la lumbrera de escape esta cerrada:
volumen = (volumen altura compresion x 3.1416 x diametro x diametro)/4000





(medidas en mm)





vamos a ver un ejemplo

el motor italiano competicion-cliente accossato mx125 de 1986.

carrera de 52 mm

diametro de 32 mm

altura de la lumbrera de escape de 27.5 mm (recordar: desde la cabeza del
piston hasta que se cieña el escape)

camara de combustion de 7,2 cm cubicos.

la altura de compresion es la diferencia de la carrera menos la altura
es decir, ac = (38—27.5 ) = 30,5 mm

aplicamos la formula de la cilindrada con la modificacion de la carrera:
v= %. d2. c / 4000

carrera = 30,5

el diametro =52 mm

volumen =3.1416x 52* x 30,5 /4000 // v = 259094,04 / 4000 //v=64,77cc.

teniendo el volumen de la altura de la compresion, aplicamos la formula
de la relacion de compresion: rc = v2 + v3 / y3

donde:

v2 = 64,77 ce

v3 = 7,2 ce

rc = 64,77 + 7,2 ii£11 rc = 71¿i7 ii£ //rc =9,99 rc
=94)9:1

esta es la relacion de compresion original del motor, si
nosotros queremos variarla y aumentarla

¿como calculamos la medida de lo que queremos rebajar para aumentar
la relacion de compresion?

pues muy sencillo. Lo primero de todo es calcular la relacion de compresion
que deseamos obtener, para ello probaremos con la formula variando solo
el volumen de la relacion de compresion de la culata (disminuyendo
ese volumen si queremos tener una relacion de compresion mayor
y aumentandolo si queremos tener una relacion de compresion
menor) y asi podremos calcular cuanto hay que rebajarla culata para reducirla
al volumen deseado.

lo vamos a ver con el ejemplo del motor anterior:

supongamos que queremos aumentar la relacion de compresion desde
los 10:1 iniciales hasta 10,5:1, deberemos reducir el volumen de la camara
de combustion desde los 7.2 cc iniciales hasta 6.82 cc

rc = 64,77 + 6,82 / 6,82 // rc = 10,49

esto significa que si antes teniamos un volumen en la culata de
7,2 y ahora un volumen de 6,82, hemos reducido el volumen en 0.38 cc.

utilizando la misma formula que venimos utilizando para el calculo de
volumenes pero invirtiendola podemos calcular la medida
a planificar en la culata para obtener esa relacion de compresion:

altura = (4000 x volumen ) / (3.1416 x diametro² ) donde:
volumen: es el volumen a reducir segun el ejemplo 0,38 cc

diametro: es el diametro del cilindro 52 mm

altura: es la distancia en mm a eliminar de la culata.

altura = 4000 x 0,38 / 3.1416 x 52 ² // a = 1520 / 84,95 // a = 0,17 mm

esto quiere decir que hay que rebajar la parte superior del cilindro 0,17 mm
. asi obtendremos los 6,82 cc de volumen en la culata si el cilindro lo permite.

cuestiones a tener en cuenta a la hora de aumentar la relacion de compresion



como veniamos diciendo hasta ahora, la relacion de compresion depende del volumen
atrapado en el cilindro cuando la lumbrera de escape esta cerrada, por eso se
calcula a partir de ese moment, pero eso es cierto en teoria ya que influyen
otros factores para mejorar ese atrapado de volumen .

¿ podriamos realmente empezar a comprimir el combustible antes de que la lumbrera
de escape este cerrada?

eso esta bien claro que n, pero sin embargo cuando el motor gira a revoluciones
elevadas, el piston se esta moviendo tan rapidamente que manda el combustible
a tanta velocidad y el escape esta menos tiempo abiert, debido a esa velocidad
el del volumen estatico del cilindr, atrapad, es mayor .

esto engaña la eficacia que mejora con mas rpm. asi, bajo las condiciones del
funcionamiento reales, nuestra verdadera relacion de comprension dinamicamente
mejora con ¡el aumento de rpm!

es raro acercarse 100% de eficacia del motor , pero con las modificaciones de
la lumbrera de escape y un sistema con una 'succion' adecuada y una descarga
bien diseñada, (bien recogiendo los gases o aprovechando el barrido para efectuar
una evacuacion completa por el escape) y con la presion negativa creada en el
carter para empujar el combustible a traves de los transfers del trasvase........
entonces podemos reducir las perdidas del ' llenando' (o presion) antes de que
la lumbrera de escape se cierre, en una gama determinada de rpm de funcionamient
en ese cas, nosotros podemos incluso superar el 100% de la eficacia del atrapado
de gases!.

esto significa que por ejemplo un motor 125 de c.c, realmente pueden atrapar
mas de 125 c.c.. del combustible , superior al volumen del cilindro y entonces'
comprimirlo' en un volumen mucho mas pequeño sobre el piston antes de que salte
la chispa.

el problema aqui es que esto requiere una succion y presion del sistema, sincronizado
con el escape y eso solo ocurre en una gama determinada de potencia ,el motor
cuando acelera fuera de esa banda de potencia, los pulsos en la succion y los
sistemas de la descarga estan fuera de fase y realmente contribuiran a una perdida
en el atrapado de la eficacia.

ahora, sabiendo lo que ocurre realmente cuando el motor esta en la banda de
potencia deseada, quiza podremos empezar a ver cuales son realmente los puntos
a tener en cuenta a la hora de obtener una buena relacion de compresion:

1º.- como es de grande el motor. Es decir el volumen en el cilindro con el piston
en el p.m.i (en ingles se denomina bdc)

2º.- cual es el volumen cuando el piston esta en el p.m.s (tdc) es decir el
volumen en el cual se comprimiran los gases atrapados o lo que es lo mism
el volumen de la camara de compresion.

3º.- que tipo de eficacia dinamica del gas atrapado se consigue segun el diseño
del motor. La gama aqui puede ser tan baja como 75% o incluso un poco superior
del 110% en un equipo optimamente puesto a punto.

4º.- como son de grandes los transfers y la lumbrera de escape. Los transfers
de trasvase grandes, tienden a ser menos eficaces en el llenado porque los gases
circulan con menos velocidad y presion haciendo un barrido escaso provocando
el atrapando de gases residuales de la ultima descarga de la combustion no expulsados.
debido a esto tambien , tienden a dificultar el control del proceso de la combustion
sin la detonacion y / o - los problemas de la ignicion. principalmente por estas
razones, no se pueden obtener relaciones de compresion altas en los motores
con lumbreras grandes sin arriesgarse a tener estos problemas.

5º.- cual es el nivel del octano del combustible que usara el motor. El octano
alto y los combustibles especiales como el metanol tienen mayor resistencia
a soportar la combustion espontanea 'detonacion'' y pueden soportar relaciones
de compresion mas altas y pueden esperar por la chispa de la bujia para ponerlos
ardiendo en lugar de' detonando'. Si vamos a utilizar una mezcla estricta de
combustible de octano alt, podemos plantear una relacion de compresion mas
alta.(las relaciones de compresion tipicas suelen ser del 10:1 a 11.5:1 o incluso
en algunos casos algo superior . con combustible de 100 octan, en cilindros
con un diametro de 70 mm frecuentemente puede tolerar un 13.5:1 . Los dragsters
que usan un combustible de 110 octano con las camaras de la combustion bien
diseñadas pueden tolerar 15.5 o 16:1 y a veces superior. El metanol en automoviles
y en aquellos motores que usan una mezcla de metanol y nitro-metano pueda alcanzar
los 17:1)

una cuestion muy a tener en cuenta a la hora de rebajar la culata, es la distancia
que hay entre la cabeza del piston y la pared de la culata antes de que comience
la boveda de la culata que se denomina squish para que la cabeza del piston
no tropiece creando un destrozo importante en el motor. para evitar esto, debemos
antes de rebajar la culata , efectuar la medida que tiene originalmente y su
angulo.


Anterior: como pulir los transfers
Siguiente: squish

· Motor de dos tiempos: motor de dos tiempos
· Motor de dos tiempos: funcionamiento del cigüeñal
· Motor de dos tiempos: funcionamiento del cilindro
· Motor de dos tiempos: ventajas e incovenientes
· Motor de dos tiempos: conocimientos basicos para preparar un cilindro
· Motor de dos tiempos: tipos de camisas segun el roce de materiales
· Motor de dos tiempos: como pulir los transfers
· Motor de dos tiempos: culata
· Squish y el motor de dos tiempos
· Motor de dos tiempos: ciguenal
· Motor de dos tiempos: bielas
· Motor de dos tiempos: carburacion
· Motor de dos tiempos: calculo del tamano optimo de carburador
· Motor de dos tiempos: caja de laminas
· Motor de dos tiempos: aligeramiento en el ciguenal
· Motor de dos tiempos: biela
· Motor de dos tiempos: equilibrado del ciguenal
· Motor de dos tiempos: lubricacion
· Motor de dos tiempos: embrague
· Motor de dos tiempos: engranajes
· Motor de dos tiempos: modificacion del carburador
· Motor de dos tiempos: el filtro
· Motor de dos tiempos: el flotador
· Motor de dos tiempos: laminas
· Motor de dos tiempos: admision por valvula rotativa
· Motor de dos tiempos: como construirse un comprobador de presion
· Motor de dos tiempos: escape motor de 2 tiempos


IMPORTANTE:

- Si te ha gustado esta pagina, por favor, votanos aqui:

- Si no te ha gustado, escribenos y cuentanos en que mejorar.

Actualizado: 15/10/2014
Contactar