DETERMINACIÓN ANALÍTICA DEL DESBALANCEO

para determinar la fuerza de sacudimiento de un motor de varios cilindrosEl metodo conduce a expresiones algebraicas sensillas que dan la magnitud y el sentido del desbalanceo en funcion de la posicion θ1 de la manivela.la posicion de la manivela en un motor de varios cilindros en el ciclo del motor esta dada por el angulo θ1 de la manivela del primer cilindro , como se muestra en la figura.

El siguiente desarrollo solo se aplica para motores del tipo linea .la masa reciprocante M y la relacion R/L son las mismas para cada cilindroØ2 y Ø3 son los angulos fijos de las manivelas 2 y 3 respectivamente. En la figura se muestran tres cilindros pero se puede considerar cualquier numero de cilindros .la fuerrza de inercia F

EJEMPLO

Determine el desbalanceo S de las masas reciprocantes del motor convencional de cuatro cilindros mostrado en la figura. En el las manivelas estan a 180º determine tambien el desbalanceo del par de sacudimiento axial.

Las siguientes sumatorias se desarrollan para determinar las constantes que aparecen en las ecuaciones del desbalanceo

Se puede ver que las fuerzas primarias están desbalanceadasY que las fuerzas secundarias no lo estan :

Ec. 002

En la Figura se muestra la grafica de la ecuacion 002 que da la fuerza de sacudimiento del motor convencional de cuatro en función de θ1 .se puede ver que la curva de la fuerza de sacudimiento es una curva armónica simple cuya frecuencia circular 2w es igual al doble de la velocidad del cigüeñal.

Las siguientes sumatorias dan las constantes que se aplican en las ecuaciones de momentos …

Se puede ver que existe un momento secundario Cx, con respecto al plano de referencia y que los momentos primarios son iguales a cero

La línea de fuerza de sacudimiento S

La linea de acción de la fuerza de sacudimiento es

constante debido a que aR no es una función de

θ1 también si se supone que la línea de acción S pasa por el centro de gravedad del motor en

aR = 6 pulg. , no existe par de sacudimiento axial

ORDEN DE ENCENDIDO

En los motores de varios cilindros, los arreglos de las manivelas se hacen de tal forma que hay una distribución uniforme del par de torsión en el ciclo del motor al igual que un balanceo de la fuerzas de inercia de las masas reciprocantes .

Por ejemplo en el motor de 4 cilindros el tiempo de correa de explosión comienza a cada 180º del ángulo de manivela en el siguiente orden de los cilindros : 1-3-4-2 el el motor de 6 cilindros la carrera de explosión se hace cada 120º del ángulo de la manivela con un orden de encendido de 1-5-3-6-2-4.

El motor de 8 cilindros enciende cada 90 º del Angulo de manivela. En este estudio del orden de encendido , solo se considera el motor con ciclo de cuatro tiempos en el que ocurre una carrera de explosión por cilindro a cada 720º de rotación del cigüeñal . En el ciclo de 720º ocurre 4 eventos • Admisión• Compresión • Explosión o expansión • Escape