Rsum Uivrsidad Ctral Marta Abru d las illas Facultad d Igiría Mcáica Dpartamto d Igiría Mcáica TRABAJO DE DIPLOMA Título: Rcálculo d la cada cimática dl GAZ-5 a partir d la rmotorizació co motor YUCHAI d 4 cilidros. Autor: Robi Díaz Aguilar. Tutor: Dr. Jorg L. Moya Rodríguz. Ig. Robrto Pérz Gómz. Curso Escolar: 008-009. Año dl 50 Aivrsario dl Triufo d la Rvolució
Rsum Rsum. E l trabajo s aborda las xpricias la rmotorizació d automóvils, l cual s llvará a cabo l rcálculo d la cada cimática dl GAZ 5 a partir d la rmotorizació co motor YUCHAI d 4 cilidros. Dicho automóvil prsta u motor d carburació (gasolia) l cual srá sustituido por u motor Disl. E l mismo s l dará sguimito a ua mtodología dod s valuará la sustitució dl motor dsd l puto d vista d las cualidads diámicas dl vhículo y dsd l puto d vista dl cosumo, dod s obtdrá coclusios qu prmita jcutar las sustitucios más adcuadas co las mjors cualidads diámicas posibls y obtiédos u ahorro cosidrabl d combustibl, dado qu la dispoibilidad dl Disl s suprior a la d la gasolia, las afctacios los srvicios qu prsta stos vhículos s ha rducido otablmt. Est trabajo s stá aplicado la Emprsa Militar Idustrial (EMI) Corol Fracisco Aguiar Rodríguz d Sacti Spíritus. La mtodología dscrita y aplicada l trabajo pud sr combiada co la Mtodología d Gstió d ida para aalizar las causas d avrías d algú lmto d la trasmisió o para proosticar posibls avrías y pud sr gralizada a sustitucios similars otros vhículos. Trabajos como stos s jcuta co frcucia hoy día ustros tallrs, pro la imsa mayoría d los casos si u aálisis adcuado y si u critrio acrca d qué cambios sría csario ralizar la trasmisió para lograr mjors cualidads diámicas l mismo.
Abstract Abstract. This work rfrs th xprics i th r-gis of cars, which carrid out th rcalculatio of th kimatic chai of GAZ - 5 from YUCHAI gis with 4-cylidr gi. This car has a gi carburatio (ptrol) which will b rplacd by a disl gi. At work you will follow a mthodology which assssd th rplacmt of th gi from th viwpoit of th dyamic qualitis of th vhicl ad from th prspctiv of cosumptio, whr coclusios will b obtaid to implmt th most appropriat substitutios with bst possibl dyamic qualitis ad producs a cosidrabl savig of ful, sic th availability of disl is highr tha that of gasoli, th impact o th srvics providd by ths vhicls hav b rducd sigificatly. This work has b lauchd i th Military Idustrial Compay (EMI) "Corol Fracisco Aguiar Rodríguz of Sacti Spírtus. Th mthodology dscribd ad applid i th work ca b combid with lif maagmt mthodology to aalyz th causs of malfuctio of som lmt of th trasfr or to prdict possibl failurs ad rplacmts ca b gralizd to othr similar vhicls. Works such as ths oft ru today i our workshops, but i most cass without a propr aalysis ad a critrio about what chags would b rquird i th trasmissio for bttr dyamic qualitis i it.
Ídic Ídic. Pag. Itroducció.... 1 Capítulo 1: Parámtros grals d las máquias automotrics... 6 1.1 - Cualidads d xplotació d las Máquias Automotrics... 6 1. - Motor d Combustió Itra (MCI). Alguas d sus parts y sistmas.... 7 1..1 - Caractrísticas xtriors d los Motors d Combustió Itra (MCI). Caractrística idal.... 11 1. - Comparació tr las caractrísticas d u motor ral idal.... 1 1.4 - Gralidads sobr los motors d carburació (Gasolia)... 1 1.5 - Gralidads sobr los motors Disl.... 1 1.6 - Pricipals tajas y Dsvtajas dl motor Disl sobr l motor d Carburació... 14 1.7 - Sistma d trasmisió.... 17 1.8 - Caractrística xtrior d vlocidad... 1 1.9 - Furza d rsistcia al air (Pa)... 1 1.10 - Coclusios parcials... Capítulo : Aálisis fucioal y rcálculo d los parámtros pricipals d dl GAZ 5 y l YUCHAI d 4 cilidros....1 - Aálisis d los pricipals parámtros dl motor GAZ-5 d 8 cilidros y l YUCHAI d 4 cilidros..... - Rcálculo d la locidad, Momto Torsor y Potcia d para l motor GAZ 5 (carburació) d 8 cilidros... 4..1 - Rcálculo d los parámtros d para l motor GAZ 5 (carburació) d 8 cilidros... 6.. - Rcálculo d los parámtros d para l motor YUCHAI (Disl) d 4 cilidros.... 8. - Comparació tr los parámtros rcalculados para ambos motors... 0.4 - Coclusios parcials...
Ídic Capítulo : Cálculo d la cada cimática dl GAZ 5 a partir d la rmotorizació co motor YUCHAI d 4 cilidros.....1 - Cálculo d la caractrística xtrior d vlocidad....1.1 - Cálculo dl torqu cada puto d rpm para cada motor... 7. - Cálculo d la vlocidad lial dl vhículo.... 9. - Cálculo d la ficicia dl sistma d trasmisió... 4..1 - Cálculo d la ficicia d la caja d vlocidads... 4.. - Cálculo d la ficicia dl put motriz.... 4.. - Eficicia dl mbragu.... 45..4 - Eficicia d las uios cardáicas... 45..5 - Eficicia dl sistma d trasmisió... 45.4 - Cálculo d la furza tractiva.... 46.5 - Cálculo d la rsistcia dl air.... 47.6 - Cálculo d la rsistcia al camio... 49.7 - Cálculo d la Caractrística Tractiva Idal.... 51.8 - Aálisis dl cosumo d combustibl.... 5.9 - Coclusios parcials... 59 Coclusios grals... 60 Rcomdacios....61 Bibliografía... 6 Axos... 6
Itroducció Itroducció. La palabra automóvil sigifica qu s muv por sí mismo, y s aplica, cocrtamt, para dsigar los vhículos qu s dsplaza sobr trro mdiat la furza sumiistrada por u motor d combustió itra o d xplosió, llamado así porqu, su itrior, s quma o hac xplotar l combustibl. La rgía química almacada l ptrólo o gasolia, s aprovcha d sta forma dirctamt; covirtiédos rgía mcáica, si trasformacios itrmdias. [1] El automóvil costituy l tipo más vrsátil d trasport qu xist y trabaja las más disímils codicios vials, climatológicas, d carga tc. Prcisamt sta varidad d codicios d xplotació dl automóvil modro prdtrmia la csidad d mplar u cojuto d cualidads d xplotació qu prmita valorar las posibilidads dl vhículo para ralizar las labors d trasportació codicios cocrtas y co dtrmiada productividad y rtabilidad. El trasport, s u lmto idispsabl para l movimito d bis y prsoas, spcífico, l trasport automotor; st aspcto s ha itroducido uvas tcologías, qu ha cotribuido al aumto d la ficicia y ficacia d los procsos d trasportació, s ha producido icrmtos importats la catidad d vhículos, su divrsidad, su capacidad d carga y vlocidad d movimito y los ivls d trasportació d pasajros. Como coscucia, tambié ha volucioado la ifrastructura y los métodos citíficos qu mpla la xplotació técica, para rducir al máximo los rcursos dstiados al dsarrollo d los procsos d trasportació, juto a sus corrctos aprovchamitos d la capacidad d trabajo. La itroducció d los logros d la cicia y la técica los vhículos d trasport ha vido acompañada d u aumto d su compljidad costructiva, y por tato, d sus costos. D ahí la importacia d cotar co critrios técicamt fudamtados para la slcció d u parqu vhicular, para buscar ua adcuada corrspodcia tr las caractrísticas costructivas dl vhículo y los rqurimitos qu impo las codicios d xplotació a qu srá somtidos, y dlimitar, mdio d la avalacha d itroducció d modificacios costructivas, cuals rporta mjoramitos ssibls y csarios d sus cualidads xplotativas, y cuals costituy lmtos suprfluos, qu solo carc su costo d ivrsió y d xplotació. [] 1
Itroducció Slccioar adcuadamt l vhículo d forma qu s stablzca ua adcuada corrlació tr sus cualidads d xplotació y las codicios d xplotació a las qu srá somtido, d forma qu puda alcazars idicadors técico-coómicos adcuados, s ua tara difícil, dbido a qu la propia compljidad d los vhículos o prmit su valuació a partir d u idicador o d u grupo rducido d idicadors, o critrios sio a partir d u compljo sistma d idicadors qu posibilit su valuació d forma multicritrial. Por otro lado, y o solo ustro país, s ha hcho ua práctica para rducir los costos d ivrsió, acomtr la rmotorizació o l cambio d part o d los lmtos fudamtals dl sistma d trasmisió d los vhículos xplotació, para dvolvrls caractrísticas qu garatic costos d xplotació adcuados y u alargamito l príodo d srvicio d los mismos. Para ambas taras, s dcir, para la slcció dl vhículo y para la valoració d posibls futs rgéticas las rmotorizacios o lmtos dl sistma d trasmisió a utilizar las modificacios costructivas, s hac imprscidibl la xistcia d u grupo d idicadors qu posibilit la valuació profuda y multilatral para garatizar la ficicia rgética dl procso d trasportació. E sta complja tara, juga u papl fudamtal, la adcuada valuació d los idicadors diámicos y d cosumo dl vhículo. E l cosumo d combustibl y la diámica dl vhículo icid umrosos factors: las caractrísticas costructivas dl vhículo, l régim d carga y vlocidad, l tipo d vía, su stado, la pdit, las itrsccios itrfrcias al movimito, las curvas, los parámtros mdioambitals, la vlocidad dl vito y l propio coductor y su xpricia y pricia, tr otros. Pusto qu los vhículos so importats cosumidors d drivados dl ptrólo, sus gastos combustibl, costituy uo d los pricipals compots d sus costos d opració, por lo qu la rducció dl mismo s frcutmt l objtivo fudamtal qu s prsigu difrts mprsas. Para l caso d la rmotorizació d motors disl qu mpla ptrólo como combustibl por los qu fucioa co gasolia, s csario aalizar varios aspctos comparativos cuato a su disño y caractrísticas técicas qu so idispsabls a la hora d tomar ua dcisió. Es por llo qu s raliza u studio dl motor uvo y bas
Itroducció a los rcálculos d la cada cimática dl vhículo s adopta la dcisió adcuada para ralizar l cambio. La pricipal vtaja d los motors disl comparados co los motors d gasolia striba su mor cosumo d combustibl. Dbido a la costat gaacia d mrcado d los motors disl turismos dsd los años 1990 ( muchos paíss uropos ya supra la mitad), l prcio dl combustibl tid a acrcars a la gasolia dbido al aumto d la dmada. Est hcho ha grado grads problmas a los tradicioals cosumidors d gasólo como trasportistas, agricultors o pscadors. E automoció, las dsvtajas iicials d stos motors (pricipalmt prcio, costos d matimito y prstacios) s stá rducido dbido a mjoras como la iycció lctróica y l turbocomprsor. Actualmt s stá utilizado l sistma Commo-rail los vhículos automotors pquños. Est sistma brida ua gra vtaja, ya qu s cosigu u mor cosumo d combustibl, mjors prstacios dl motor, mor ruido (caractrístico d los motors disl) y ua mor misió d gass cotamiats. Ida iicial dl Trabajo: Emplo d ua mtodología para la rmotorizació dl vhículo GAZ 5 a partir d u motor YUCHAI d 4 cilidros. Platamito dl Problma: Rcálculo d la cada cimática dl GAZ-5 a partir dl motor YUCHAI d 4 cilidros los tallrs d la Emprsa Militar Idustrial (EMI) Corol Fracisco Aguiar Rodríguz d Sacti Spíritus sgú los datos técicos y mdicios tcológicas ralizadas a los difrts lmtos d dicha cada. Como Objtivo Gral d st trabajo s propo: Dsarrollar l rcálculo d la cada cimática dl GAZ 5 a partir d la rmotorizació co motor YUCHAI d 4 cilidros.
Itroducció Objtivos Espcíficos: Ralizar u studio bibliográfico sobr las caractrísticas d u motor d Carburació y uo Disl, así como los parámtros qu ifluy su rmotorizació. Rcalcular la cada cimática dl hículo GAZ - 5 Aalizar las caractrísticas dl vhículo al sr rmotorizado co l motor YUCHAI YC- 4108- ZQ. Hipótsis: Si s raliza u prciso y dtallado rcálculo d los pricipals parámtros qu icid la cada cimática d los vhículos GAZ-5 s posibl dtrmiar si l motor YUCHAI s l más factibl a mplar. Justificació d la Ivstigació: La ralizació d st proycto s d itrés d la Emprsa Militar Idustrial (EMI) Corol Fracisco Aguiar Rodríguz ya qu s stá trabajado co l objtivo d modrizar y coomizar para podr adtrars l mudo modro d la ficicia y calidad d la idustria automotriz dbido a qu l país sta vivido ua época difícil y s rquir d cambios iovacios sta sfra co l fi d lograr mjors srvicios a u mor prcio, y por llo st trabajo prmit ua gra prcisió los parámtros calculados y ua gra importacia dsd l puto d vista coómico cuato a la dmostració dl ahorro rgético. iabilidad: S cosidra viabl la solució dl problma platado, ua vz qu xista la dispoibilidad d la iformació y coocimitos csarios para rsolvr l mismo, si stos s gstioa y aplica d mara corrcta y adcuada. S dsarrolla u tallr d máquias d hrramitas ral y co los quipos istrumtació adcuados para ralizar l trabajo. S cuta co la oritació d profsors y spcialistas d la Facultad d Igiría Mcáica d la UCL, así como mcáicos co xpricia sta labor la EMI. S dispo d la documtació tcológica y bibliografía csaria. 4
Itroducció Coscucias y rprcusios: El dsarrollo d u adcuado rcálculo d la cada cimática d cualquir vhículo co l fi d adcuar y rmplazar u motor por otro, todo sto structurado d mara ordada y lógica, dsd l puto d vista técico y coómico, lógicamt rprcutirá positivamt la orgaizació y los rsultados tato coómicos como productivos la rmotorizació d stos vhículos qu s dsarrolla la Emprsa, prmitido lograr u mayor grado d ficicia y coomía la futura xplotació d stos vhículos y u uso más racioal d los rcursos a utilizar. 5
Capítulo 1: Parámtros grals d las máquias automotrics. Capítulo 1 E st capítulo s abordará, a grads rasgos, las cualidads d xplotació d las máquias automotrics; así como l tma d los Motors d Combustió Itra (M.C.I.) co alguos d sus sistmas. S tdrá cuta alguas gralidads d los motors d carburació (gasolia) y disl, y admás alguas parts dl sistma d trasmisió d u automóvil. 1.1 Cualidads d xplotació d las Máquias Automotrics. S dfi ua máquia automotriz como aqulla máquia autopropulsada, qu costa al mos, d ua fut rgética, u sistma d trasmisió y u tr d rodaj; y qu stá dstiada a cumplir difrts fucios sgú su tipo y dstio. Las cualidads d xplotació caractriza las posibilidads d utilizació fctiva dl vhículo dtrmiadas codicios y prmit valorar qu mdida sus caractrísticas costructivas rspod a sus codicios d xplotació. Coocrlas s csario para la proycció d uvos modlos y para la lcció, valuació y comparació d los difrts tipos d vhículos las codicios d xplotació a qu srá dstiados. D st modo podmos lograr aumtos d la productividad dl vhículo y dismiuir los costos d las trasportacios, aumtado la vlocidad mdia d movimito y dismiuydo l cosumo d combustibl []. Etr las cualidads d xplotació s rlacioa: - Diámica: Cualidad d la máquia automotriz d trasportar cargas y pasajros co las vlocidads máximas posibls. Mitras mayor s la diámica dl vhículo, mayor srá su productividad. Dpd ats qu todo d las cualidads tractivas y d fraj d la máquia automotriz. - Ecoomía d cosumo: Es la utilizació racioal d la rgía dl combustibl durat l movimito dl vhículo. Los gastos por cocpto d cosumo d combustibl costituy ua part sigificativa dl costo d trasportació, por llo mitras mor sa l cosumo, mors srá los gastos d xplotació. - Maiobrabilidad: Cojuto d cualidads qu caractriza la posibilidad dl vhículo d variar su posició áras limitadas, movimitos por trayctorias d pquña curvatura co brusca variació d la dircció, icluydo la marcha atrás. 6
Capítulo 1 - Estabilidad: Cualidad qu garatiza la cosrvació d la dircció dl movimito bajo la acció d furzas d rsistcia, qu pud dtrmiadas circustacias provocar l vulco, l patiaj o l drrapaj dl vhículo. - Capacidad d paso: Cualidad d movrs co sguridad por vías malas codicios y trros accidtados, y vcr los obstáculos aturals y artificials. - Suavidad d marcha: Cualidad dl vhículo d movrs vías o ivladas, si grads sacudidas d la carrocría. D lla dpd la vlocidad d movimito, l cosumo d combustibl, la cosrvació d la carga y l cofort d la máquia automotriz. - Fiabilidad: Está viculada a la probabilidad dl trabajo si fallos l trascurso d u dtrmiado príodo y si mporamito d los pricipals idicadors d xplotació. - Durabilidad: Cualidad dl vhículo d matr la capacidad d trabajo hasta l arribo al stado límit. - Matibilidad: Mustra la facilidad qu l vhículo brida para prvir y dscubrir las causas qu origia sus fallos y dtrioros, así como la limiació d sus coscucias, mdiat la ralizació d matimitos y rparacios. 1. Motor d Combustió Itra (MCI). Alguas d sus parts y sistmas. Motor d Combustió Itra. Dfiició: U motor d combustió itra s u tipo d máquia qu obti rgía mcáica dirctamt d la rgía química producida por u combustibl qu ard dtro d ua cámara d combustió, la part pricipal d u motor []. S utiliza motors d combustió itra d cuatro tipos: 1. El motor cíclico Otto, cuyo ombr provi dl técico almá qu lo ivtó, ikolaus August Otto, s l motor covcioal d gasolia qu s mpla automoció y aroáutica.. El motor disl, llamado así hoor dl igiro almá acido Fracia Rudolf Disl, fucioa co u pricipio difrt y sul cosumir gasólo. S mpla istalacios gradoras d rgía léctrica, sistmas d propulsió aval, camios, autobuss y automóvils. Tato los motors Otto como los disl s fabrica modlos d dos y cuatro timpos.. El motor rotatorio. 4. La turbia d combustió. 7
Capítulo 1 Historia: Los primros motors d combustió itra o tía comprsió, sio fucioaro la mzcla d air y combustibl aspirada o soplada adtro durat la primra part dl movimito dl producto. La distició más sigificativa tr los motors d combustió itra modros y los disños atiguos s l uso d la comprsió. Cámara d combustió: La cámara d combustió s u cilidro, por lo gral fijo, crrado u xtrmo y dtro dl cual s dsliza u pistó muy ajustado al itrior. La posició hacia dtro y hacia fura dl pistó modifica l volum qu xist tr la cara itrior dl pistó y las pards d la cámara. La cara xtrior dl pistó stá uida por u j al cigüñal, qu covirt movimito rotatorio l movimito lial dl pistó. E los motors d varios cilidros l cigüñal ti ua posició d partida, llamada spiga d cigüñal y coctada a cada j, co lo qu la rgía producida por cada cilidro s aplica al cigüñal u puto dtrmiado d la rotació. Los cigüñals cuta co psados volats y cotrapsos cuya ircia rduc la irrgularidad dl movimito dl j. U motor pud tr d 1 a 8 cilidros. Sistma d bombo: El sistma d bombo d combustibl d u motor d combustió itra costa d u dpósito, ua bomba d combustibl y u dispositivo qu vaporiza o atomiza l combustibl líquido. S llama carburador al dispositivo utilizado co st fi los motors Otto. E los motors d varios cilidros l combustibl vaporizado s coduc a los cilidros a través d u tubo ramificado llamado colctor d admisió. Muchos motors cuta co u colctor d scap o d xpulsió, qu trasporta los gass producidos la combustió. Sistma d Alimtació: Cada cilidro toma l combustibl y xpulsa los gass a través d válvulas d cabzal o válvulas dslizats. U mull mati crradas las válvulas hasta qu s abr l momto adcuado, al actuar las lvas d u árbol d lvas rotatorio movido por l cigüñal, stado l cojuto coordiado mdiat la corra d distribució. E la década d 1980, 8
Capítulo 1 st sistma d alimtació d ua mzcla d air y combustibl s ha visto dsplazado por otros sistmas más laborados ya utilizados los motors disl. Estos sistmas, cotrolados por computadora, aumta l ahorro d combustibl y rduc la misió d gass tóxicos. Ecdido: Todos los motors ti qu dispor d ua forma d iiciar la igició dl combustibl dtro dl cilidro. Por jmplo, l sistma d igició d los motors Otto, xist u compot llamado bobia d cdido, l cual s u auto-trasformador d alto voltaj al cual s l cocta u comutador qu itrrump la corrit dl primario para qu s iduzca la chispa d alto voltaj l scudario. Dichas chispas stá sicroizadas co la tapa d comprsió d cada uo d los cilidros; la chispa s dirigida al cilidro spcífico d la scucia utilizado u distribuidor rotativo y uos cabls d grafito qu dirig la dscarga d alto voltaj a la bujía. El dispositivo qu produc la igició s la bujía, u coductor fijado a la pard suprior d cada cilidro. Si la bobia stá mal stado s sobrcalita; sto produc pérdida d rgía, amiora la chispa d las bujías y causa fallos l sistma d cdido dl automóvil. La bujía coti uo d sus xtrmos dos lctrodos sparados tr los qu la corrit d alto voltaj produc u arco léctrico qu cid l combustibl dtro dl cilidro. Rfrigració: Dado qu la combustió produc calor, todos los motors db dispor d algú tipo d sistma d rfrigració. Alguos motors stacioarios d automóvils y d avios y los motors furaborda s rfrigra co air. Los cilidros d los motors qu utiliza st sistma cuta l xtrior co u cojuto d lámias d mtal qu mit l calor producido dtro dl cilidro. E otros motors s utiliza rfrigració por agua, lo qu implica qu los cilidros s cutra dtro d ua carcasa lla d agua qu los automóvils s hac circular mdiat ua bomba. El agua s rfrigra al pasar por las lámias d u radiador. Es importat qu l líquido qu s usa para friar l motor o sa agua comú y corrit porqu los motors d combustió trabaja rgularmt a tmpraturas más altas qu la tmpratura d bullició dl agua, sto provoca ua alta 9
Capítulo 1 prsió l sistma d friamito dado lugar a fallas los mpaqus y sllos d agua así como l radiador; s usa u aticoglat pus o hirv a la misma tmpratura qu l agua, si o a mucho más alta tmpratura, tampoco s coglará a tmpraturas muy bajas. Otra razó por la cual s db d usar u aticoglat s qu st o produc sarro i sdimtos qu s adhir las pards dl motor y dl radiador formado ua capa aislat qu dismiuirá la capacidad d friamito dl sistma. E los motors avals s utiliza agua dl mar para la rfrigració. Sistma d Arraqu: Al cotrario qu los motors y las turbias d vapor, los motors d combustió itra o produc u par d furzas cuado arraca, lo qu implica qu db provocars l movimito dl cigüñal para qu s puda iiciar l ciclo. Los motors d automoció utiliza u motor léctrico (l motor d arraqu) coctado al cigüñal por u mbragu automático qu s dsacopla cuato arraca l motor. Por otro lado, alguos motors pquños s arraca a mao girado l cigüñal co ua cada o tirado d ua curda qu s rolla alrddor dl volat dl cigüñal. Otros sistmas d cdido d motors so los iiciadors d ircia, qu aclra l volat maualmt o co u motor léctrico hasta qu ti la vlocidad suficit como para movr l cigüñal; los iiciadors xplosivos, qu utiliza la xplosió d u cartucho para movr ua turbia acoplada al motor; oxígo para alimtar las cámaras d combustió los primros movimitos. Los iiciadors d ircia y los xplosivos s utiliza sobr todo para arracar motors d avios. 10
Capítulo 1 1..1 Caractrísticas xtriors d los Motors d Combustió Itra (MCI). Caractrística idal. Las máquias automotrics s muv como rsultado d la acció sobr llas d difrts furzas. Estas furzas s divid furzas qu muv la máquia automotriz (motrics) y furzas qu s opo al movimito (rsistcias). La pricipal furza motriz s la furza tractiva (P t ), la cual s aplica a las rudas motrics. Surg como rsultado dl trabajo d la fut motriz, dl sistma d trasmisió y d la itracció d las rudas motrics co la vía. Para la dtrmiació d la furza tractiva s utiliza la caractrística xtrior d vlocidad dl motor, la cual cosidra la dpdcia d la potcia fctiva ( ), dl momto fctivo (M ) y dl cosumo spcífico d combustibl (g ) fució d la frcucia d rotació dl cigüñal dl motor (W). Figura 1.1: Caractrística xtrior d vlocidad d u M.C.I. La caractrística xtrior d vlocidad dl motor s obti para carga total, s dcir, para máximo sumiistro d combustibl. E la (figura 1.1) stá rprstada la caractrística xtrior d vlocidad d u MCI, y s sñala los siguits putos caractrísticos: frcucia d rotació míima y máxima (W mí., W máx. ), momto torsor máximo (M máx. ), potcia máxima ( máx. ) y cosumo spcífico míimo (g mí. ). Las frcucias d rotació qu s corrspod co los parámtros máx., M máx. y g mí., s ha sñalado por W, W M y W g rspctivamt. [] 11
Capítulo 1 1. Comparació tr las caractrísticas d u motor ral idal. D la comparació s dsprd lo iadcuadas qu rsulta para las máquias automotrics, dsd l puto d vista d las xigcias d tracció, las caractrísticas d los actuals M.C.I. Pudiéramos prgutaros: por qué a psar d sta dificultad s utiliza ta ampliamt los M.C.I. como fut motriz d vhículos d todo tipo? La rspusta s csario abordarla dsd dos putos d vista: primr lugar las futs qu garatiza ua caractrística más aproximada a la idal (las turbias d gas y los motors léctricos) cofrota dificultads d difrt géro para sustituir los actuals M.C.I.; y sgudo lugar, los actuals sistmas d trasmisió, s carga d lograr ua adcuació d la caractrística ral a la idal, a ivl d la ruda. Esta s ua d las fudamtals fucios d la caja d vlocidad y la rducció dl put motriz, dtro dl sistma d trasmisió (Figura 1..b), logrado ua trasició suav tr ua marcha y la otra. E la (Figura 1..a) podmos obsrvar las caractrísticas aproximadas d alguos tipos d motors, utilizados como fut motriz d las máquias automotrics. D lla podmos cocluir, al compararlas co ua caractrística idal, qu l caso d u motor léctrico o d ua turbia d gas, o habría csidad d utilizar u sistma d trasmisió covcioal, dl tipo utilizado los vhículos co M.C.I. Disl Carburació P t I Caractrística idal Turbia d gas Motor léctrico I a) b) Figura 1.: a)-curvas d torqu d difrts tipos d futs rgéticas; b)-caractrística tractiva d u vhículo co M.C.I y sistma d trasmisió co 4 marchas. 1
Capítulo 1 1.4 Gralidads sobr los motors d carburació (Gasolia). S domia carburació al procso d prparació d la mzcla combustibl. Est procso icluy l movimito dl air a través dl carburador y por l colctor d admisió dl motor, l paso dl combustibl por los caals dl curpo dl carburador a través d orificios calibrados qu dosifica l cosumo d combustibl (surtidors d combustibl) y a través d válvulas d los dispositivos adicioals dl carburador; la dl combustibl o d la mulsió air gasolia dsd las tobras pulvrizadoras, la pulvrizació dl combustibl l flujo d air, la volatilizació y mzcla co l air. La dosificació dl combustibl y dl air ralizada por l carburador hasta l istat qu la mzcla igrsa al cilidro rprsta la fas iicial d la formació d la mzcla. El procso culmia l cilidro durat la admisió y comprsió, prparádos la mzcla combustibl a u cdido forzado por la chispa léctrica. [4] E la carburació ifluy los siguits factors: 1. El timpo.. La tmpratura d la mzcla.. Los squmas structurals y la calidad dl acabado d los lmtos dl sistma d admisió y d la cámara d combustió. 4. La calidad dl combustibl. 5. Los rgíms d fucioamito dl motor. 1.5 Gralidads sobr los motors Disl. Sobr los motors Disl: El motor disl s u motor térmico d combustió itra l cual l cdido s logra por la tmpratura lvada qu produc la comprsió dl air l itrior dl cilidro. Fu ivtado y pattado por Rudolf Disl 189, dl cual driva su ombr. Fu disñado iicialmt y prstado la fria itracioal d 1900 París como l primr motor para "biocombustibl" como acit puro d palma o d coco. Disl tambié rividicó su patt l uso d polvo d carbó como combustibl, auqu o s utiliza por lo abrasivo qu s. [5] 1
Capítulo 1 Pricipio d Fucioamito: U motor disl fucioa mdiat la igició dl combustibl al sr iyctado ua cámara (o prcámara, l caso d iycció idircta) d combustió qu coti air a ua tmpratura suprior a la tmpratura d autocombustió, si csidad d chispa. La tmpratura qu iicia la combustió procd d la lvació d la prsió qu s produc l sgudo timpo motor, la comprsió. El combustibl s iycta la part suprior d la cámara d comprsió a gra prsió, d forma qu s atomiza y s mzcla co l air a alta tmpratura y prsió. Como rsultado, la mzcla s quma muy rápidamt. Esta combustió ocasioa qu l gas cotido la cámara s xpada, impulsado l pistó hacia abajo. La bila trasmit st movimito al cigüñal, al qu hac girar, trasformado l movimito lial dl pistó u movimito d rotació. Para qu s produzca la autoiflamació s csario pr-caltar l acit-combustibl o mplar combustibls más psados qu los mplados l motor d gasolia, mpládos la fracció d dstilació dl ptrólo comprdida tr los 0 y 50 C, qu rcib la domiació d gasólo. 1.6 Pricipals tajas y Dsvtajas dl motor Disl sobr l motor d Carburació. [6] Ya vistos alguas gralidads sobr los motors disl y d carburació s xpo a cotiuació alguas d sus vtajas y dsvtajas tr los mismos. tajas: a) Ecoomía d combustibl: El ahorro d combustibl dl motor Disl s ua vtaja otabl sobr l motor dl ciclo Otto o la turbia d gas. La difrcia casi simpr xcd l 0%, cotado l cosumo gramos por caballo hora fctivo, y s co frcucia, mucho mayor. A sto d añadirs qu l combustibl para motor Disl s más barato qu la gasolia. E coscucia: por lo qu s rfir al combustibl, l motor Disl produc u caballo d vapor a mos costo qu l motor d gasolia d igual furza. Auqu l motor Disl fucioa mjor cuado los combustibls qu s quma mati sus caractrísticas dtro d los límits para los cuals s proyctó l motor, pud, si mbargo, cosumir ua varidad d combustibls mayor qu l motor d gasolia. 14
Capítulo 1 b) Rdimito: El motor Disl, tr los dscubirtos hasta ahora, s l d más rdimito d todos los d combustió itra, por l hcho d mplar l método más dircto d trasformar rgía térmica d combustió rgía mcáica. c) Risgo d icdio: El risgo d icdio s mucho mor co l motor Disl qu co l d gasolia, porqu l combustibl d st o s iflama ta fácilmt. E muchas aplicacios, como la maria, ( motors fijos) y la aviació, sta vtaja o sólo s covit sio scial. d) Fallos l fucioamito: E l sistma d igició o cdido y l carburador s produc co frcucia importats causas d irrgularidads l matimito dl motor d gasolia, d las cuals stá xto por complto l motor Disl. ) Distribució y cosumo dl combustibl: E l motor Disl s distribuy l combustibl más rgularmt qu otros motors, y la mzcla s quma d u modo más uiform, l sistma d iycció sumiistra l combustibl catidads iguals para cada cilidro. f) Potcia dsarrollada: Por qumars más dspacio l combustibl l motor Disl, l príodo d xpasió d los gass s mucho mayor qu la dl motor d gasolia, dl mismo cosumo. Dsvtajas: a) Mayor costo d istalació: aturalmt l motor Disl custa más adquirirlo istalarlo. Esto obdc a qu csita u sistma d iycció d costrucció xtraordiariamt prciso, y tambié a su mayor pso por caballo fctivo. Ua d las razos pricipals d su mayor costo s d qu s costruy u úmro mor, porqu la dmada d stos motors o justifica aú l motaj d máquias para la producció sri, como ocurr co los motors d gasolia. b) Mayor pso: El motor disl sul sr más psado qu l d gasolia, pricipalmt porqu csita mayor robustz y cosistcia para rsistir los grads sfurzos qu l impo las altas prsios d la comprsió y la xplosió. Al proyctar tals motors, ha d trs cuta factors d sguridad satisfactorios para afrotar los sfurzos producidos al fucioar a plo rdimito. Las pizas psadas como émbolos, bilas y js, fija u límit al úmro d rpm, y por lo tato, a la potcia. 15
Capítulo 1 c) Fucioamito ruidoso: La mayoría d los motors Disl so ruidosos, y co frcucia su fucioamito da la ssació d brusqudad o golpo. Esto s db a las lvadas prsios máximas d la combustió l cilidro. d) Humos l scap: Ua dificultad muy dsagradabl dsd los primros timpos dl motor Disl ha sido l xcso d humo dl scap. Auqu s ha rducido mucho, sigu sido u icovit srio dod l humo puda sr prjudicial. A mdida qu vaya mjorado la iycció dl combustibl y s qum ést mjor, irá dismiuydo l scap. E cambio l scap stá prácticamt libr d moóxido d carboo (CO). ) Dificultads d arraqu: El motor Disl s po simpr marcha co más dificultad qu cualquir motor d gasolia. Esto obdc, at todo, al mayor grado d comprsió, qu rquir acumuladors mayors si l arraqu s léctrico, así como motors d mayor par d arraqu iicial. Las dificultads so mucho más grads cuado l timpo s muy frío. f) Las pizas dl movimito altrativo so más psadas: El motor Disl o s ta flxibl como l d gasolia; como qu sus pizas d movimito altrativo so más psadas, o obdc co tata rapidz como st último cuado s l corta la alimtació d combustibl. Admás, la vibració l motor Disl s mayor qu l d gasolia, a causa dl mayor pso d dichas pizas, y al propio timpo, porqu las prsios d combustió so más grads. g) Dificultads d gras: El motor Disl prsta, su fucioamito, más dificultads d gras qu l d gasolia. Hay qu limpiar los filtros co más frcucia. El acit combustibl db filtrars muy bi, para limiar todo l polvo y las sustacias xtrañas ats d iyctarlo. Las bombas d iycció, así como las tobras y válvulas d combustibl, ha d protgrs dl dsgast y d las rayaduras qu origia l combustibl sucio, qu tambié pud agarrotar las pizas muy ajustadas qu hay l circuito d iycció. 16
Capítulo 1 1.7 Sistma d trasmisió. E la (Figura 1.) s mustra u squma d ua máquia automotriz, co u sistma d trasmisió sri, co put motriz trasro, dod: 1. Motor.. Embragu.. Caja d vlocidads. 4. Barra d trasmisió. 5. Uios cardáicas. 6. Put trasro. Figura 1.: Sistma d trasmisió co u put motriz. Figura 1.4: Diagrama d bloqus dl sistma d trasmisió dl vhículo qu ti sus rudas motrics u solo j. Los putos 1 y sñala la trada y d potcia a los difrts agrgados (cojutos) dl sistma. Cosidrado sta otació, u puto cualquira dl sistma d trasmisió s pud dsigar por dos cifras, la primra simboliza l cojuto y la sguda la trada o. [7] 17
Capítulo 1 La ficicia dl sistma d trasmisió s calcula para toda la cada cimática d u vhículo, dtro d sta s cutra la ficicia d la caja d vlocidads, la dl put motriz, la dl mbragu y la d las uios cardáicas. Esta s dtrmia como: * * * O C P Emb U. C Cojuto o lmto mcáico dl sistma d trasmisió Eficicia Embragu d fricció 0.995 Parja d rudas dtadas: Extras 0.980 Itras 0.985 Cojits d rodamitos 0.995 Uió cardá 0.995 Par cóico ormal 0.9-0.95 Hipoidal 0.96-0.98 Tabla 1.1: Eficicia d la trasmisió para varios lmtos dl sistma d trasmisió [8]. Caja d vlocidads: Las cajas d vlocidads s clasifica atdido a la forma d su fucioamito dos grads grupos: [9] Cajas mcáicas: So aqullas qu la trasmisió dl flujo d potcia s raliza solo por lmtos mcáicos. Los lmtos usados la actualidad stas cajas so los graajs. Las cajas mcáicas s divid a su vs, cajas qu ti los árbols fijos y cajas qu sus árbols rota co rspcto a u puto. Cajas hidromcáicas: Está compustas d u lmto hidrociético (mbragu o covrtidor) y ua rducció mcáica. La caja d cambio qu prsta l GAZ- 5 s mcáica, d pasos co cuatro vlocidads para l movimito hacia dlat y ua marcha atrás. Esta prsta sicroizadors para las vlocidads primra, sguda y trcra. 18
Capítulo 1 Embragu: El mbragu dl automóvil s u acoplamito d bloquo, qu sirv para sparar durat itrvalos cortos d timpo al motor dl sistma d trasmisió y uirlos d uvo d forma progrsiva, así como vitar sobrcargas diámicas qu aparc durat l movimito o uiform dl vhículo sobr las irrgularidads dl camio. El mbragu s coloca tr l motor y la caja d vlocidads, o sa, ats d la trasmisió d furzas. La uió progrsiva dl motor y la trasmisió s csaria para qu al cambiar las rlacios d trasmisió l motor o s ahogu, y tambié para qu l cambio d marchas s llv a cabo si sacudidas, sobr todo durat l arraqu dl vhículo. La progrsividad d coxió dl mbragu s garatiza mdiat la structura dl acoplamito, por mdio d la cual la uió tr las parts coductoras y coducidas s raliza por mdio d las furzas d fricció, hidrociéticas o d los campos lctromagéticos. [9] Árbol d trasmisió: El árbol d trasmisió s l cargado d trasmitir l movimito dsd la caja d cambios al grupo cóico difrcial. Está costruido acro spcial altamt rsistt a la torsió, su costitució, macizo o huco, y su scció vi dtrmiados por su logitud, par a trasmitir y vlocidad d rotació. Como l put trasro va lazado al bastidor o carrocría por mdio dl sistma d suspsió, sus oscilacios (Figura 1.5) hac qu l árbol d trasmisió o sté simpr xacta prologació co l scudario d la caja d cambios sio qu formará águlos variabls por lo qu csitará jutas uivrsals qu l prmita trasmitir l giro si dificultad, y admás prcisará compsar las difrcias d distacia o logitud qu tals oscilacios produc tr l graaj trasro y la caja d vlocidads. Por llo s coloca jutas uivrsals, qu so d dos tipos: flxibls o cardá. 19
Capítulo 1 Figura 1.5: Árbol d la trasmisió. Trasmisió a las rudas: El giro dl motor, qu pud itrrumpirs a volutad l mbragu, pasa por la caja d cambios y llga al put trasro (Figura 1.6), l qu ti qu comuicars a las rudas colocadas u j trasvrsal. Est cambio águlo rcto s cosigu por l graaj dl piñó d ataqu P ( l xtrmo dl árbol d trasmisió) y d la coroa R motada sobr l j d las rudas y qu comuica a éstas l movimito dl motor. Figura 1.6: Trasmisió dl giro dl motor a las rudas trasras. 0
Capítulo 1 1.8 Caractrística xtrior d vlocidad. La costrucció d la caractrística xtrior d vlocidad cosist graficar la potcia (x) y l torqu (Mx) dl motor para máxima abrtura d la mariposa para motors d carburació y para máxima iycció d combustibl para motors Disl fució d la vlocidad d giro dl motor. Para llvar a cabo l cálculo d la caractrística xtrior d los motors, s csario stablcr u rago d vlocidads d giro dl motor rvolucios por miuto (rpm) fució d las rpm: máximas, míimas, a torqu máximo y a potcia máxima, stablcido itrvalos d acurdo a la prcisió qu s quira obtr los cálculos. D sta forma s obtdría los valors 1,,, 4, 5, : [10] a x max x + b x c x M x x * x 10 * * π 0 1.9 Furza d rsistcia al air (Pa). Sobr la suprfici xtrior dl automóvil, l cual s muv la atmósfra trrstr, actúa ua furza llamada rsistcia al air. Esta furza s la rsultat d las furzas ormals uitarias y d las furzas tagcials uitarias qu actúa sobr al suprfici total dl automóvil. La furza d rsistcia al air (Pa) s calcula la dircció dl movimito dl automóvil y su stido s cotrario al d la vlocidad dl mismo, mitras más arodiámico s u automóvil mor srá la rsistcia al air (Figura 1.7). [7] Figura 1.7: Rsistcia al air sgú forma arodiámica. 1
Capítulo 1 Para dtrmiar sta furza s utiliza la siguit fórmula. P a K * F * Dod: K: Coficit arodiámico. F: Ára frotal dl vhículo, m. : locidad dl vhículo, km/h. 1.10 Coclusios parcials. 1. Es csario coocr las cualidads d xplotació d los difrts tipos d vhículos logrado d sta mara aumtos su productividad y dismiució d los costos d las trasportacios, aumtado la vlocidad mdia d movimito y dismiuydo l cosumo d combustibl.. Hoy día o s ha cotrado sustitució para los M.C.I. ya qu las futs qu garatiza ua caractrística más aproximada a la idal cofrota dificultads d difrts géros.. Etr los M.C.I., l motor Disl, s l más ficit d todos, por l hcho d mplar l método más dircto d trasformar rgía térmica d combustió rgía mcáica.
Capítulo Capítulo : Aálisis fucioal y rcálculo d los parámtros pricipals d dl GAZ 5 y l YUCHAI d 4 cilidros. E st capítulo s brida la iformació csaria para l aálisis y l studio dtallado d los motors GAZ-5 y YUCHAI, l cual s rcopila sus caractrísticas técicas y datos d itrés qu brida l fabricat, admás d los difrts parámtros qu s db d tr cuta los cálculos postriors..1 Aálisis d los pricipals parámtros dl motor GAZ-5 d 8 cilidros y l YUCHAI d 4 cilidros. El motor dl GAZ-5 s d procdcia soviética, l cual stá disñado para los camios dl propio ombr, mplados fudamtalmt l trasport d carga. Est prsta u sistma d lubricació combiado, l modo d rfrigració s por agua, forzada, por bomba ctrífuga. [11] El motor disl (Axo 1) d sri YC4108ZQ s ua uva producció proyctada por la socidad aóima d motor YUCHAI para l mrcado d furgota y autobús ligro. Aprovcha la turbia d xtractor turbo-cargada, por l cual l motor aumta su furza. Esta sri s d bua rgía, más coómica y stabl, co u uso amplio, por so stá muy adcuada para su uso furgotas y autobús ligro. Tambié co uas modificacios pud srvir a las mcáicas dl trasport la agricultura y coscha prfctamt. El modo d lubricació qu prsta s co prsió y salpicadura mitras qu l modo d rfrigració s compulsiva co circulació crrada d agua. [1]
Capítulo A cotiuació s prsta los pricipals parámtros d ambos motors y ua comparació tr llos. Parámtros GAZ-5 YUCHAI úmro d cilidros 8 4 lía Diámtro d los cilidros 9 mm 108 mm. Rcorrido dl pistó 80 mm 115 mm. Potcia máxima 85 kw 90 kw. Torqu máximo qu brida l motor 90 m 50 m locidad máx. d sfurzo d torsió 500 rpm 1800 rpm rpm dmarcada 00 rpm 800 rpm Modo d arraqu 1 olt 4 olt Combustibl Gasolia Disl Tabla.1: Comparació tr los datos técicos d los dos motors: 10 100 80 60 9 108 80 115 GAZ - 5 (8 cilidros) YUCHAI (4 cilidros) 40 0 0 Diámtro Cilidro (mm) Rcorrido Pistó (mm) Figura.1: Comparació tr los dos motors cuato a Diámtro y Dimsios dl Cilidro.. Rcálculo d la locidad, Momto Torsor y Potcia d para l motor GAZ 5 (carburació) d 8 cilidros. E toda rmotorizació d vhículos s covit tr cuta difrts aspctos scials cuato al disño y acoplamito d sus parts, pro pricipalmt s db hacr éfasis las caractrísticas técicas dl motor, dtro d las cuals s rsalta: la Potcia, Momto Torsor y locidad d. 4
Capítulo - Rlacios d trasmisió dl vhículo GAZ-5.[11] Rlació d trasmisió d la caja d vlocidad: 1ra vlocidad 6.55 da vlocidad.09 ra vlocidad 1.71 4ta vlocidad 1.0 Marcha atrás 7.77 Trasmisió Cardá: D tipo abirto. Ti dos árbols y trs jutas cardáicas co cojits d agujas. Trasmisió pricipal: Cóica, d tipo hipoid co rlació d trasmisió 6.8. Difrcial: Cóico, d graajs. - Esquma cimático dl mcaismo para l motor YUCHAI. Figura.: Esquma cimático dl mcaismo. 5
Capítulo..1 Rcálculo d los parámtros d para l motor GAZ 5 (carburació) d 8 cilidros. Para la 1ra vlocidad: Mt Mt Mt Mt motor * i caja 90 m *6.55*6.8 197.5 m * i jtrasro i caja * i motor jtrasro 500 r / mi 6.55 * 6.8 55.88 r / mi Mt 9550 197.5 76kW m *55.88r / mi 9550 Para la da vlocidad: Mt Mt Mt Mt motor * i caja 90 m *.09 * 6.8 610. m * i jtrasro Mt 9550 610. m *118.45r / mi 9550 76kW i caja * i motor jtrasro 500 r / mi.09 * 6.8 118.45 r / mi Para la ra vlocidad: Mt Mt Mt Mt motor * i caja 90 m *1.71* 6.8 86.9 m * i jtrasro i caja * i motor jtrasro 500 r / mi 1.71 * 6.8 14.05 r / mi 6
Capítulo Mt 9550 86.9 76kW m * 14.05r / mi 9550 Para la 4ta vlocidad: Mt Mt Mt Mt motor * i caja 90 m *1.71* 6.8 1980.7 m * i jtrasro i caja * i motor jtrasro 500 r / mi 1.0 * 6.8 66.0 r / mi Mt 9550 1980.7 76kW m *66.0r / mi 9550 Para la Marcha Atrás Mt Mt Mt Mt motor * i caja 90 m *7.77 *6.8 1590 m * i jtrasro i caja * i motor jtrasro 500 r / mi 7.77 * 6.8 47.10 r / mi Mt 9550 1590 76kW m * 47.10r / mi 9550 7
Capítulo.. Rcálculo d los parámtros d para l motor YUCHAI (Disl) d 4 cilidros. Para la 1ra vlocidad: Mt Mt Mt Mt motor * i caja 50 m *6.55*6.8 15657.8 m * i jtrasro i caja * i motor jtrasro 1800 r / mi 6.55 * 6.8 40.4 r / mi Mt 9550 15657.8 66kW m * 40.4r / mi 9550 Para la da vlocidad: Mt Mt Mt Mt motor * i caja 50 m *.09*6.8 786.6 m * i jtrasro i caja * i motor jtrasro 1800 r / mi.09 * 6.8 85.r / mi Mt 9550 786.6 66kW m *85.r / mi 9550 Para la ra vlocidad: Mt Mt Mt Mt motor * i caja 50 m *1.71* 6.8 4087.8 m * i jtrasro i caja * i motor jtrasro 1800 r / mi 1.71 * 6.8 154.1r / mi 8
Capítulo Mt 9550 4087.8 66kW m *154.1r / mi 9550 Para la 4ta vlocidad: Mt Mt Mt Mt motor * i caja 50 m *1.0*6.8 90.5 m * i jtrasro i caja * i motor jtrasro 1800 r / mi 1.0 * 6.8 6.5r / mi Mt 9550 90.5 66kW m * 6.5r / mi 9550 Para la Marcha Atrás: Mt Mt Mt Mt motor * i caja 50 m *7.77 *6.8 18574. m * i jtrasro i caja * i motor jtrasro 1800 r / mi 7.77 * 6.8.9r / mi Mt 9550 18574. 66kW m *.9r / mi 9550 9
Capítulo. Comparació tr los parámtros rcalculados para ambos motors. Ya rcalculados los parámtros pricipals para ambos motors a cotiuació s mustra ua comparació mdiat alguas tablas y gráficas. Marchas GAZ - 5 YUCHAI 1 ra 1 97.5 m 15 657.8 m da 6 10. m 7 86.6 m ra 86.9 m 4 087.8 m 4 ta 1 980.7 m 90.5 m M. Atrás 15 90 m 18 574. m Tabla.: Rsum d los rsultados para l rcálculo dl Momto Torsor d. 0000 Comparació dl Momto Torsor Mt ( m) 15000 10000 5000 GAZ-5 YUCHAI 0 1ra da ra 4ta Marcha Atrás locidads Figura.: Comparació tr los rsultados dl rcálculo para l Momto Torsor. Marchas GAZ - 5 YUCHAI 1 ra 55.88 rpm 40.4 rpm da 118.45 rpm 85. rpm ra 14.05 rpm 154.1 rpm 4 ta 66.0 rpm 6.5 rpm M. Atrás 47.10 rpm.9 rpm Tabla.: Rsum d los rsultados para l rcálculo d la locidad d. 0
Capítulo 400 Comparació d la locidad d rpm 00 00 100 GAZ-5 YUCHAI 0 1ra da ra 4ta Marcha locidads Atrás Figura.4: Comparació tr los rsultados dl rcálculo para la locidad d Salida. Marchas GAZ - 5 YUCHAI 1 ra 76kW 66kW da 76kW 66kW ra 76kW 66kW 4 ta 76kW 66kW M. Atrás 76kW 66kW Tabla.4: Rsum d los rsultados para l rcálculo d Potcia d. (kw) 80 70 60 50 40 0 0 10 0 Comparació d Potcia 1ra da ra 4ta Marcha locidads Atrás Figura.5: Comparació tr los rsultados dl rcálculo para la Potcia. GAZ-5 YUCHAI 1
Capítulo.4 Coclusios parcials. 1. Para todas las vlocidads ambos motors la potcia d s mati costat, ya qu cualquir vlocidad s pud llvar l motor a potcia máxima.. Los valors obtidos l rcálculo d los parámtros d dl vhículo GAZ-5 a partir d la utilizació dl motor disl d 4 cilidros s corrspod acptablmt dtro d los dl atiguo motor d gasolia, por lo cual la caja d vlocidad o rcib mayors sobrcargas y pud fucioar si dificultad.
Capítulo Capítulo : Cálculo d la cada cimática dl GAZ 5 a partir d la rmotorizació co motor YUCHAI d 4 cilidros. E st capítulo srá calculados, co los dos motors, los parámtros d la cada cimática dl vhículo GAZ 5, tals como: la caractrística xtrior d vlocidad, la ficicia dl sistma d trasmisió, la furza tractiva, la rsistcia al air, la rsistcia al camio, la caractrística tractiva idal y l cosumo d combustibl. La mtodología utilizada para l cálculo d la cada cimática d ambos motors s corrspod para cualquir motor disl o d carburació. [10].1 Cálculo d la caractrística xtrior d vlocidad. La costrucció d la caractrística xtrior d vlocidad cosist graficar la potcia y l torqu dl motor (Axo y 4) para máxima abrtura d la mariposa para motors d carburació y para máxima iycció d combustibl para motors Disl fució d la vlocidad d giro dl motor. Para llvar a cabo l cálculo d la caractrística xtrior d los motors origial y modificado, s csario stablcr u rago d vlocidads d giro dl motor rvolucios por miuto (rpm) fució d las rpm: máximas, míimas, a torqu máximo y a potcia máxima, stablcido itrvalos d acurdo a la prcisió qu s quira obtr los cálculos. D sta forma s obtdría los valors 1,,, 4, 5,. Estos valors pud sr difrts para ambos motors. Para ambos motors la potcia para cada uo d los putos d rpm prfijados s dtrmia mdiat la cuació: x + x x x max a b c (kw) Dod: max : Potcia máxima dl motor. x : locidad d giro rpm. : rpm dl motor a potcia máxima. a, b, c : Coficits.
Capítulo Para motor d carburació: E los motors d carburació (gasolia) los coficits (a, b, c) tomará u valor d 1 sgú rcomdacios xistts las cofrcias d la asigatura Máquias Automotrics. [8] Datos: max 85 kw x 500 rpm, 675 rpm, 850 rpm, 05 rpm, 00 rpm. 00 rpm a, b, c 1 Para x 500 rpm x a x b x max + c 500rpm 500rpm 85kW 1 + 1 00rpm 00rpm 77.75kW x 500rpm 1 00rpm Para x 675 rpm 675rpm 675rpm 85kW 1 + 1 00rpm 00rpm 80.80kW 675rpm 1 00rpm Para x 850 rpm 850rpm 850rpm 85kW 1 + 1 00rpm 00rpm 8.08kW 850rpm 1 00rpm 4
Capítulo Para x 05 rpm 05rpm 05rpm 85kW 1 + 1 00rpm 00rpm 84.51kW 05rpm 1 00rpm Para x 00 rpm 00rpm 00rpm 85kW 1 + 1 00rpm 00rpm 85kW 00rpm 1 00rpm Para motor Disl: E los motors Disl los coficits a, b, c s dtrmia como: [10] a ( E E) ( 1) + 1 b E ( 1) c E ( 1) Dod: : Coficit d lasticidad d las rvolucios. M : Coficit d lasticidad dl torqu. E : Coficit d lasticidad total. Qu s pud obtr por las xprsios: M Mmáx M M E * M Dod: M máx : Torqu máximo qu brida l motor. M : rpm dl motor a torqu máximo. M : Torqu qu brida l motor a potcia máxima. 5
Capítulo Datos: 800 rpm M 1800 rpm M max 50 m M 10 m max 90 kw x 1800 rpm, 050 rpm, 00 rpm, 550 rpm, 800 rpm. 800rpm 1800rpm M M M 50 m 10 m 1.56 max M E 1.1 * M 1.56 *1.1 1.76 ( E E) ( 1) + 1 [( 1.76 *1.56) ( *1.76) ] ( 1.56 1) a E ( 1) + 1 ( *1.76) ( *1.56) ( 1.56 1) b E ( 1) ( 1.56 1.76) ( 1.56) ( 1.56 1) c 1.7 0.99 0.7 Para x 1800 rpm 1800rpm 1800rpm 90kW 0.7 + 1.7 800rpm 800rpm 64.944kW 1800rpm 0.99 800rpm Para x 050 rpm 050rpm 90kW 0.7 800rpm 7.107kW + 050rpm 1.7 800rpm 050rpm 0.99 800rpm 6
Capítulo Para x 00 rpm 00rpm 90kW 0.7 800rpm 80.89kW + 00rpm 1.7 800rpm 00rpm 0.99 800rpm Para x 550 rpm 550rpm 90kW 0.7 800rpm 86.47kW + 550rpm 1.7 800rpm 550rpm 0.99 800rpm Para x 800 rpm 800rpm 90kW 0.7 800rpm 90kW + 800rpm 1.7 800rpm 800rpm 0.99 800rpm.1.1 Cálculo dl torqu cada puto d rpm para cada motor. 10 10 10 0 M x x x x ( m) ω π π x x x 0 Para motor d carburació. Para 77.75 kw Para 80.80 kw M M 77.75kW *10 *0 500rpm * π 97 m M M 80.80kW *10 *0 675rpm* π 88.44 m Para 8.08 kw Para 84.51 kw M M 8.08kW *10 *0 850rpm* π 78.6 m M M 84.51kW *10 *0 05rpm* π 66.77 m 7
Capítulo Para 85 kw M M 85kW *10 *0 00rpm* π 5.65 m (kw) (rpm) M ( m) 77.75 500 97.00 80.80 675 88.44 8.08 850 78.6 84.51 05 66.77 85.00 00 5.65 Tabla.1: Rsum d los rsultados obtidos par l motor d carbuació. Para motor Disl. Para 65. kw Para 7.74 kw M 65.kW *10 *0 1800rpm * π M 7.74kW *10 *0 050rpm * π M 46.01 m M 4.51 m Para 80.97 kw Para 86.51 kw M 80.97W *10 *0 00rpm * π M 86.51kW *10 *0 550rpm* π M 6.17 m M.98 m Para 90 kw M M 90kW *10 *0 800rpm* π 06.94 m 8
Capítulo (kw) rpm M ( m) 65, 1800 46,01 7,74 050 4,51 80,97 00 6,17 86,51 550,98 90,00 800 06.94 Tabla.: Rsum d los rsultados obtidos par l motor d disl.. Cálculo d la vlocidad lial dl vhículo. Si s supo qu o s maifista rsbalamito tr las rudas motrics y l pavimto l rago d vlocidads d avac dl vhículo para cada marcha s dtrmia como: X * i r * π * d (m/s) i si m *60 Dod: : rpm dl motor a potcia máxima. i si : Rlació d trasmisió d la caja d vlocidads para la marcha i. i m : Rlació d trasmisió dl put motriz. r d : Radio diámico d la ruda (m). El radio diámico o s igual al radio gométrico d la ruda, pus dbido a la vlocidad y al pso dl vhículo, sta sufr dformacios, por so al calcularlo s utiliza la siguit cuació: r d Do + b *( 1 λ ) *0. 054 (m) Dod: D o : Diámtro d la llata (plg). b: Altura dl prfil dl umático (plg). λ: Coficit d dformació radial dl umático. 9
Capítulo Los valors d b y D o pud cotrars las spcificacios técicas d los vhículos. El coficit λ sgú rcomdacios dadas para camios y ómibus s cutra l rago d 0.09 0.11. Datos: D o 0 plg b 8.5 plg λ 0.10 r r d d 0plg + 8.5 p lg* 0.44m ( 1 0.10) *0.054 Datos: 00 rpm (gasolia) y 800 rpm (Disl) i m 6.8 r d 0.44 m Rlació d trasmisió d la caja d vlocidads para la marcha i (i si ). 1ra vlocidad 6.55 da vlocidad.09 ra vlocidad 1.71 4ta vlocidad 1.0 Marcha atrás 7.77 Para motor d carburació. Para la primra vlocidad. Para la sguda vlocidad. 00rpm * π * 0.44m 6.55 * 6.8 * 60.0m / s 00rpm * π * 0.44m.09 * 6.8 * 60 6.99m / s Para la trcra vlocidad. Para la cuarta vlocidad. 00rpm * π * 0.44m 1.71* 6.8 * 60 1.6m / s 00rpm * π * 0.44m 1* 6.8 * 60 1.59m / s 40
Capítulo Para la marcha atrás. 00rpm * π * 0.44m 7.77 * 6.8 * 60.78m / s Para motor Disl. Para la primra vlocidad. 800rpm * π * 0.44m 6.55 * 6.8* 60.88m / s Para la sguda vlocidad. 800rpm * π * 0.44m.09 * 6.8* 60 6.11m / s Para la trcra vlocidad. 800rpm * π * 0.44m 1.71* 6.8* 60 11.05m / s Para la cuarta vlocidad. 800rpm * π * 0.44m 1* 6.8* 60 18.89m / s Para la marcha atrás. 800rpm * π * 0.44m 7.77 * 6.8* 60.4m / s locidad lial dl vhículo para los dos motors. Marchas Gasolia Disl (m/s) (km/h) (m/s) (km/h) 1 ra.0 11.87.88 10.8 da 6.99 5.15 6.11.01 ra 1.6 45.45 11.05 9.77 4 ta 1.59 77.7 18.89 68.00 M. Atrás.78 10.00.4 8.75 Tabla.: Rsum d los rsultados obtidos l cálculo d la vlocidad lial dl vhículo para los dos motors. 41
Capítulo. Cálculo d la ficicia dl sistma d trasmisió...1 Cálculo d la ficicia d la caja d vlocidads. m coj i * p Dod: ci : Eficicia d la caja para la marcha coctada. coj 0.995 Eficicia d u cojit. p 0.98 Eficicia d u par graado. m : Catidad d cojits qu trabaja la caja para la marcha coctada. : Catidad d pars graados trasmitido potcia la marcha coctada. Para cálculos prácticos la difrcia tr la ficicia d cojits d difrts tipos s muy pquña, por lo qu s toma la misma ficicia para todos por igual, caso d qu xista más d u tipo d cojit la caja. Marchas Cojits Pars graados 1 ra 7 da 7 ra 7 4 ta 1 M. Atrás 7 Tabla.4: Catidad d cojits qu trabaja la caja d vlocidad para la marcha coctada y d pars graados trasmitido potcia la marcha coctada: Para la primra vlocidad. ci ci ci m coj * 7 ( 0.995) *( 0.98) 0.97 p Para la sguda vlocidad. ci ci ci m coj * 7 ( 0.995) *( 0.98) 0.97 p 4
Capítulo Para la trcra vlocidad. ci ci ci m coj * 7 ( 0.995) *( 0.98) 0.97 p Para la cuarta vlocidad. ci ci ci m coj * ( 0.995) *( 0.98) 0.965 p 1 Para la marcha atrás. ci ci ci m coj * 7 ( 0.995) *( 0.98) 0.97 p Eficicia d la Caja d locidad para cada Marcha Marcha Camió GAZ - 5 1 ra 0.97 da 0.97 ra 0.97 4 ta 0.965 M. Atrás 0.97 Tabla.5: Eficicia d la caja d vlocidads para cada marcha... Cálculo d la ficicia dl put motriz. La ficicia dl put motriz s dtrmia como: p i BA * * AC AC + * AD AD Dod: pi : Eficicia dl put motriz. BA : Eficicia hasta l puto d bifurcació d potcia dl put. AC : Eficicia dsd l puto d bifurcació d potcia hasta la ruda. AD : Eficicia dsd l puto d bifurcació d potcia hasta la otra ruda. 4
Capítulo Cada ua d stas ficicias s calcula como sigu: m BA, coj par.rcto * ( AC,AD) * p par.cóico Dod: m: Catidad d cojits. : Catidad d pars rctos trasmitido potcia. p: Catidad d pars cóicos trasmitido potcia. par.cóico 0.96-0.98 para par cóico hipoidal. par.cóico 0.9-0.95 para par cóico ormal. par.rcto 0.95 0.96 Hasta l puto d bifurcació Dsd l puto d bifurcació hasta ua ruda Dsd l puto d bifurcació hasta la otra ruda m 0 1 1 p 1 Tabla.6: Catidad d cojits, pars rctos y pars cóicos trasmitido potcia l put motriz. Eficicia hasta l puto d bifurcació d potcia dl put ( BA ). BA BA BA m coj * 0.995 0.965 par.rcto *0.96 0 * *0.98 p par.cóico 1 Eficicia dsd l puto d bifurcació d potcia hasta ua ruda y hasta la otra ( AC, AD ). AC, AD AC, AD AC, AD m coj * 0.995 0.908 par.rcto *0.96 1 * *0.98 p par.cóico 44
Capítulo Eficicia dl put motriz. BA * * AC * AD p i AC + AD 0.965 * *0.908 *0.908 p i 0.908 + 0.908 p 0.876 i.. Eficicia dl mbragu. La ficicia d los mbragus s pud tomar para cálculos prácticos como: [8] mb. 0.995..4 Eficicia d las uios cardáicas. La ficicia d ua uió cardáica s pud asumir d u.c 0.995 [8], como so dos uios cardáicas tocs u.c (0.995) 0.99...5 Eficicia dl sistma d trasmisió. La ficicia dl sistma d trasmisió s dtrmia como: * OI CI * mb * U. C PI Para la primra vlocidad. OI OI 0.97*0.995*0.99*0.876 0.799 Para la trcra vlocidad. OI OI 0.97*0.995*0.99*0.876 0.799 Para la sguda vlocidad. OI OI 0.97*0.995*0.99*0.876 0.799 Para la cuarta vlocidad. OI OI 0.965* 0.995* 0.99* 0.876 0.8 Marcha Atrás OI OI 0.97*0.995*0.99*0.876 0.799 45
Capítulo Marcha Camió GAZ - 5 1 ra 0.799 da 0.799 ra 0.799 4 ta 0.8 M. Atrás 0.799 Tabla.7: Eficicia d la Trasmisió para Cada Marcha..4 Cálculo d la furza tractiva. La furza tractiva s calcula cosidrado l motor trabajado su caractrística xtrior d vlocidad mdiat la cuació: P M M x * o x * o () t rd *ici rd * isi * im Para motor d carburació. Para la primra vlocidad. P P t t 97 m * 0.799 0.44m * 6.55* 6.8 1 Para la sguda vlocidad. P P t t 88.44 m *0.799 0.44m *.09 *6.8 5 Para la trcra vlocidad. P P t t 78.6 m *0.799 0.44m *1.71* 6.8 4 Para la cuarta vlocidad. P P t t 66.77 m *0.8 0.44m *1* 6.8 74 Marcha Atrás. 5.65 m * 0.799 P t 0.44m *7.77 * 6.8 P 9 t 46
Capítulo Para motor Disl. Para la primra vlocidad. P P t t 46.01 m * 0.799 0.44m * 6.55* 6.8 14 Para la sguda vlocidad. P P t t 4.51 m *0.799 0.44m *.09 *6.8 0 Para la trcra vlocidad. P P t t 6.17 m *0.799 0.44m *1.71* 6.8 5 Para la cuarta vlocidad. P P t t.98 m * 0.8 0.44m *1* 6.8 90 Marcha Atrás. P P t t 06.94 m * 0.799 0.44m * 7.77 * 6.8 11 Furza tractiva (P t ) () Marchas Gasolia Disl 1 ra 1 14 da 5 0 ra 4 5 4 ta 74 90 M. Atrás 9 11 Tabla.8: Furza tractiva dl vhículo para los dos motors cada ua d las marchas..5 Cálculo d la rsistcia dl air. La rsistcia dl air s dtrmia por la cuació: Pa k * F * Dod: K: Coficit qu toma cuta la forma arodiámica dl vhículo. : locidad lial dl vhículo (m/s). F: Ára frotal dl vhículo proyctada (m ). 47
Capítulo El cálculo d rsistcia al air s ralizará para la trcra y cuarta marcha ya qu stas marchas s dod l air raliza ua mayor furza sobr l vhículo. Para vhículos psados l ára frotal proyctada s dtrmia como: F m * B * H Dod: m: Coficit d llado dl ára, dpd d la forma qu tga la part frotal dl vhículo, m casi simpr toma l valor d 0.95 1. B: ía dl vhículo (m). H: Altura total dl vhículo (m). Datos: m 0.97 B 1.6 m H. m F m* B* H F 0.97*1.6m *.m F.51m Exist rcomdacios para obtr l valor d k, las cuals s mustra la tabla.9, l dato tomado s l qu s cutra sñalado, ya qu l GAZ 5 s u camió dl tipo cama abirta. (Axo ) Automóvils ligros k [s/m] ormal 0.-0.5 hículo covrtibl d carrra 0.4-0.5 Ómibus 0.1-0. Ómibus co capot 0.45-0.55 Ómibus tipo vagó 0.5-0.45 Camios Camios d cama abirta 0.5-0.7 Camios tipo furgó 0.5-0.6 Camios tipo cistra 0.55-0.65 Autotrs 0.85-0.95 Tabla.9: Rcomdacios para obtr l valor d k. 48
Capítulo Para motor d carburació. Para la trcra vlocidad. Pa k * F * Pa 0.6 s Pa 5 *.51m m * ( 1.6m ) s Para la cuarta vlocidad. Pa k * F * Pa 0.6 s Pa 98 *.51m m * ( 1.59m ) s Para motor Disl. Para la trcra vlocidad. Pa k * F * Pa 0.6 s Pa 57 *.51m m * ( 11.05m ) s Para la cuarta vlocidad. Pa k * F * Pa 0.6 s Pa 75 *.51m m * ( 18.89m ) s Rsistcia al air (P a ) () Marchas Gasolia Disl ra 5 57 4 ta 98 75 Tabla.10: Rsistcia al air dl vhículo para las marchas dod sta actúa co mayor itsidad..6 Cálculo d la rsistcia al camio. La rsistcia al camio s dtrmia mdiat la cuació: Pc G * ( f cosα + sα ) () Dod: G: Pso dl vhículo co carga. f: Coficit d rsistcia al rodamito. α: Águlo d icliació dl camio (º) La rsistcia al camio fu calculada y trazada para trs valors dl coficit d rsistcia al rodamito [10], los cuals s mustra la tabla siguit: 49
Capítulo Codicios Rsistcia al rodamito (f) Carrtra bu stado 0.01 0.0 Carrtra stado rgular 0.016 0.00 Trraplé irrgulars codicios 0.0 0.05 Tabla.11: Coficit d rsistcia al camio Los cálculos srá ralizados co valors itrmdios d (f) y co u águlo d icliació α 0º para carrtras horizotals y α 8º para pdits [11], l cual s l mayor águlo qu l camió pud vcr cargado. Para ua icliació α 0º Carrtra bu stado. Pc G *( f cosα + sα ) Pc 7400kg * Pc 16 (( 0.017 *cos0º) + s0º ) Carrtra stado rgular. Pc G *( f cosα + sα ) Pc 7400kg * Pc 1 (( 0.018*cos 0º ) + s0º ) Trraplé irrgulars codicios. Pc G *( f cosα + sα ) Pc 7400kg * Pc 96 (( 0.04 *cos 0º ) + s0º ) Para ua icliació α 8º. Carrtra bu stado. Pc G * ( f cosα + sα ) Pc 7400kg * Pc 4655 [( 0.017 *cos8º) + s8º ] Carrtra stado rgular. Pc G *( f cosα + sα ) Pc 7400kg * Pc 4661 (( 0.018*cos8º ) + s8º ) Trraplé irrgulars codicios. Pc G *( f cos α + sα ) Pc 7400kg * Pc 4789 (( 0.04*cos 8º ) + s8º ) 50
Capítulo Rsistcia al camio (Pc) () Águlo Codicios dl camio Icliació C.B.Estado C.E.Rgular T.I.Codicios 0º 16 1 96 8º 4655 4661 4789 Tabla.1: Rsistcia al camio dl vhículo para dtrmiadas codicios dl camio..7 Cálculo d la Caractrística Tractiva Idal. Si llamamos P μ a la furza tractiva idal s db cumplir qu: 10 P max o μ () Dod: max : Potcia máxima qu brida l motor (kw). o : Eficicia dl sistma d trasmisió. : locidad lial dl vhículo (m/s). Para motor d carburació. Para la primra vlocidad. 85kW *0.799 *10 Pμ.0 m s Pμ 0580 Para la sguda vlocidad. 85kW *0.799 *10 Pμ 6.99 m s Pμ 9716 Para la trcra vlocidad. 85kW *0.799 *10 Pμ 1.6 m s Pμ 58 Para la cuarta vlocidad. 85kW *0.8 *10 Pμ 1.59 m s Pμ 75 Para Marcha Atrás. 85kW *0.799 *10 Pμ.78m s Pμ 440 51
Capítulo Para motor Disl. Para la primra vlocidad. 90kW *0.799 *10 Pμ.88m s Pμ 4969 Para la sguda vlocidad. 90kW *0.799 *10 Pμ 6.11m s Pμ 11769 Para la trcra vlocidad. 90kW *0.799 *10 Pμ 11.05m s Pμ 6508 Para la cuarta vlocidad. 90kW *0.8 *10 Pμ 18.89 m s Pμ 964 Para Marcha Atrás. 90kW *0.799 *10 Pμ.4m s Pμ 959 Caractrística tractiva idal ( P μ ) () Marchas Gasolia Disl 1 ra 0580 4969 da 9716 11769 ra 58 6508 4 ta 75 964 M. Atrás 440 959 Tabla.1: Caractrística tractiva idal dl vhículo para las difrts marchas. 5
Capítulo.8 Aálisis dl cosumo d combustibl. El cosumo d combustibl dl motor dl automóvil caractriza a ést su stado técico y coómico su xplotació. Para dtrmiar l cosumo d combustibl dl motor dl automóvil s utiliza varios ídics, uo d llos s l cosumo rcorrido, qu o s más qu la catidad d combustibl (Q) qu cosum u vhículo al rcorrr 100 km co movimito uiform y co furzas d rsistcia costats. Est srá calculado la primra marcha co ua icliació dl camio d α 8º qu s l mayor águlo qu pud vcr l vhículo cargado [11] y para la cuarta marcha co ua icliació dl camio d α 0º pud dtrmiar mdiat la cuació: g * c Q 6 * ρ * Dod: Q: Cosumo rcorrido dl vhículo a ua vlocidad dtrmiada. (l/100 km) g : Cosumo spcífico d combustibl (g/kw h) c : Potcia csaria dl motor (kw) ρ : Dsidad dl combustibl (kg/l) : locidad dl vhículo (m/s).. S ρ 0.75 g/cm para gasolia rgular y tr 0.815 g/cm y 0.865 g/cm para Disl. g 0 (g/kw h) para gasolia y 5. (g/kw h) para Disl. La potcia csaria pud dtrmiars como: c * c kw 10 * o Dod: P t.c : Furza tractiva csaria. P t.c P c + P a P c : Rsistcia al camio (). P a : Rsistcia dl air (). 5
Capítulo Para motor d carburació. Primra vlocidad y co ua icliació d α 8º. Carrtra bu stado. c Pc + Pa c 4655 + c 4678 Carrtra stado rgular. c Pc + Pa c 4661 + c 4684 Trraplé irrgulars codicios. c Pc + Pa c 4789 + c 481 Cuarta vlocidad y co ua icliació d α 0º. Carrtra bu stado. c Pc + Pa c 16 + 98 c 1108 Carrtra stado rgular. c Pc + Pa c 1 + 98 c 1115 Trraplé irrgulars codicios. c Pc + Pa c 96 + 98 c 178 Para motor Disl. Primra vlocidad y co ua icliació d α 8º. Carrtra bu stado. c Pc + Pa c 4655 + 17 c 467 Carrtra stado rgular. c Pc + Pa c 4661 + 17 c 4678 54
Capítulo Trraplé irrgulars codicios. c Pc + Pa c 4789 + 17 c 4806 Cuarta vlocidad y co ua icliació d α 0º. Carrtra bu stado. c Pc + Pa c 16 + 75 c 878 Carrtra stado rgular. c Pc + Pa c 1 + 75 c 885 Trraplé irrgulars codicios. c Pc + Pa c 96 + 75 c 1048 c P t.c * 10 * o Para l motor d carburació. Primra vlocidad y co ua icliació d α 8º. Carrtra bu stado. 4678 *.0m / s c 10 * 0.799 19kW c Carrtra stado rgular. c c 4684 *.0m / s 10 * 0.799 19kW Trraplé irrgulars codicios. c c 481 *.0m / s 10 * 0.799 0kW 55
Cuarta vlocidad y co ua icliació d α 0º. Carrtra bu stado. 1108 * 1.59m / s c 10 * 0.8 9kW c Carrtra stado rgular. α 0º c c 1115 * 1.59m / s 10 * 0.8 9kW Capítulo Trraplé irrgulars codicios. c c 178 * 1.59m / s 10 * 0.8 kw Para motor Disl. Primra vlocidad y co ua icliació d α 8º. Carrtra bu stado. 467 *.88m / s c 10 * 0.799 17kW c Trraplé irrgulars codicios. c c 4806 *.88m / s 10 * 0.799 17kW Carrtra stado rgular. c c 4678 *.88m / s 10 * 0.799 17kW Cuarta vlocidad y co ua icliació d α 0º. Carrtra bu stado. 878 *18.89m / s c 10 * 0.8 0kW c Carrtra stado rgular. c c 885 *18.89m / s 10 * 0.8 0kW Trraplé irrgulars codicios. c c 1048 *18.89m / s 10 * 0.8 4kW 56
Capítulo Cosumo d combustibl Para motor d Carburació. Primra vlocidad y co ua icliació d α 8º. Carrtra bu stado. Carrtra stado rgular. 0g / kwh*19kw 6*0.75g / cm *.0m / s Q Q 68.l /100km 0g / kwh*19kw 6*0.75g / cm *.0m / s Q Q 68.l /100km Trraplé irrgulars codicios. 0g / kwh*0kw 6*0.75g / cm *.0m / s Q Q 71.8l /100km Cuarta vlocidad y co ua icliació d α 0º. Carrtra bu stado. Carrtra stado rgular. 0g / kwh*9kw 6*0.75g / cm *1.59m / s Q Q 15.9l /100km 0g / kwh*9kw 6*0.75g / cm *1.59m / s Q Q 15.9l /100km Trraplé irrgulars codicios. 0g / kwh*kw 6*0.75g / cm *1.59m / s Q Q 18.1l /100km Para motor Disl. Primra vlocidad y co ua icliació d α 8º. Carrtra bu stado. Carrtra stado rgular. 5g / kwh*17kw 6*0.815g / cm *.88m / s Q Q 47.7l /100km 5g / kwh*17kw 6*0.815g / cm *.88m / s Q Q 47.7l /100km 57
Capítulo Trraplé irrgulars codicios. 5g / kwh*17kw 6*0.815g / cm *.88m / s Q Q 47.7l /100km Cuarta vlocidad y co ua icliació d α 0º. Carrtra bu stado. Carrtra stado rgular. 5g / kwh*0kw 6*0.815g / cm *18.89m / s Q Q 8.48l /100km 5g / kwh * 0kW 6*0.815g / cm *18.89m / s Q Q 8.48l /100km Trraplé irrgulars codicios. 5g / kwh * 4kW Q 6*0.815g / cm *18.89m / s Q 10.18l /100km Cosumo d combustibl (Q) (l/100km) Motor d Carburació Motor Disl Águlo Marcha Icliac. Codicios dl camio Codicios dl camio C.B.Estado C.E.Rgular T.I.Codicios C.B.Estado C.E.Rgular T.I.Codicios 8º Primra 68. 68. 71.8 47.7 47.7 47.7 0º Cuarta 15.9 15.9 18.1 8.48 8.48 10.18 Tabla.14: Cosumo d combustibl dl vhículo para los dos motors. 58
Capítulo.9 Coclusios parcials. 1. La vlocidad lial dl vhículo co l motor d carburació s mayor qu la dl motor disl, dbido a qu l motor d carburació prsta más rvolucios.. A mdida qu aumta la advrsidad d las codicios dl camio aumta la rsistcia a st, y sta rsistcia s hac mayor cuado l águlo d icliació aumta ya qu l vhículo jrc ua mayor furza.. El motor origial dl vhículo GAZ 5 cosum más combustibl qu l motor YUCHAI d 4 cilidros ya qu prsta mayor cosumo spcífico d combustibl y mayor potcia. 59
Coclusios grals Coclusios grals. 1. La mtodología mplada pud sr utilizada para valuar sustitucios similars otros vhículos.. El motor d ptrólo ofrc valors más lvados dl Torqu, o obstat s posibl si altracios aprciabls las caractrísticas dl vhículo cambiar l motor origial d gasolia dl GAZ - 5 por l motor YUCHAI d ptrólo.. S obtuviro las curvas d caractrística xtrior d vlocidad para l motor origial dl GAZ- 5 y para l YUCHAI dod s pud aprciar ambos motors qu a mdida qu aumta l úmro d rvolucios aumta la potcia dl motor co ua dismiució dl torqu dl mismo. 4. E gral l cosumo d combustibl l caso dl motor disl s mor qu los motors d carburació, lográdos vtajas otabls o sólo por l cosumo sio tambié por la dispoibilidad y l mor prcio dl disl, lo qu implica fctos coómicos aprciabls. 60
Rcomdacios Rcomdacios. 1. Ralizar l cálculo a rsistcia d los difrts lmtos dl vhículo (árbols, graajs, tc) para vr su rsistcia co l uvo motor d ptrólo.. Llvar sta mtodología d cálculo a ua hoja Excl para facilitar l trabajo. 61
Bibliografía Bibliografía. 1. Paz, A.-. Maual d Automóvils, d. E. Dossat. ol. Tomo I. 1981.. Dr. José R. Futs ga, D.J.B.C.M., Ig. Ramó Pérz Gálvz (004) Eficicia Ergética l Trasport Automotor. olum, 107. Motor d Combustió Itra. 005 [citd; Availabl from: http://s.wikipdia.org/wiki/motor_d_combusti%c%b_itra. 4. Jovaj, M.S., Motors d automóvil. ol. Tomo I. 81. 5. Motor Disl. 00 [citd; Availabl from: http://s.wikipdia.org/wiki/motor_di%c%a9sl. 6. Lópz, I.J.I.C., ocios toricas sobr motors Disl. 1970, La Habaa. 7. Dr. Hab. Ig. Czary Szczpziak, I.R.A.M., Toría dl automóvil, d. E.P.y. Educació. 1994. 76. 8. Guvara, I..S.O. Cofrcias d Máquias Automotrics. 9. Cárdas, I.F.B., Costrucció y cálculo dl automóvil. Primra Edició d. ol. Primra Part. 1994. 4. 10. Dr.Rafal Goytisolo Espiosa, D.J.R.F.., M.Sc. Roglio Hrádz Pña, Alisky Romro Lópz (009) Gstió d ida: Expricias su Aplicació la Rmotorizació d hículos d Gasolia co Motors Disl para su utilizació l Parqu dl MIFAR. olum, 11 11. Catálogo d pizas d los camios Gaz-5, d. M. Editorial MIR, Uió Soviética. 1980, Moscú. 1. Maual dl Majo y Matimito dl Motor Disl Yuchai. 005. p. 6. 6
Axos Axos. Axo 1: Motor YUCHAI YC -4108- ZQ d 4 cilidros. Axo : Camió GAZ 5 modrizado dl tipo cama abirta.