es un manual de taller

2. Fundamentos
de Motor
Diesel

3. Elemento de Capacidad Terminal

4. CALCULO DE CILINDRADA
DE MOTOR

5. • Punto muerto superior (PMS)
(Top Dead Center). Posición del embolo que
muestra el menor volumen
(Volumen de espacio libre).
• Punto muerto inferior (PMI)
(Bottom Dead Center). Posición del émbolo
que muestra el mayor volumen
• Calibre (Bore)
• Carrera
(Stroke) Distancia entre el PMS y PMI
• Volumen de desplazamiento
Volumen desplazado por el émbolo cuando se
mueve entre el PMS y el PMI.
TDC
BDC

6. ¿Que es la cilindrada?
• Cilindrada, denominación que se da a la suma del
volumen útil de todos los cilindros de un motor
alternativo. Es muy usual que se mida en centímetros
cúbicos (c/c).

7. La cilindrada unitaria (cm3), es el volumen generado
por el desplazamiento del pistón en una carrera.
V = s x c = (p x c x r2 ) = [p x c x (d2/4)],
V = cilindrada unitaria en cm3 (volumen del cilindro)
s = superficie del círculo en cm2 = p x r2
p = 3,1416
r2 = radio del círculo al cuadrado en cm
c = carrera del pistón en cm
d = diámetro del pistón en cm

8. EJEMPLO
Calcular la cilindrada unitaria (volumen) de un
cilindro de un motor, con los siguientes parámetros:
Carrera del pistón = 90 mm
Diámetro = 84 mm
V = s x c
s = p x r2
s = 3,1416 x (42 mm)2
s = 5541,8 mm2
V = 55416 mm2 x 90 mm
V = 498760 mm3
Para transformar los mm3 en cm3 dividir entre 1000.
V = 498760 : 1000 = 498,760 cm3
V = 498,760 cm3

9. CILINDRADA TOTAL
La cilindrada total es el producto
de la cilindrada unitaria por el
número de cilindros del motor
(Vt = V x n), siendo:
Vt = cilindrada total (volumen
total)
V = cilindrada unitaria
(volumen del cilindro)
n = nº de cilindros Del motor

10. EJEMPLO
Calcular la cilindrada total de un motor de cuatro cilindros con los parámetros
anteriores. Para hallar la cilindrada total (Vt ) se multiplica la cilindrada
unitaria ( V ) para el número de cilindros que tenga el motor.
Vt = V x n
Vt = 498,760 cm3
Vt = 995 cm3 Vt = 1995 cm3

11. Se denomina relación de
compresión (r), a la
relación entre el volumen
total cilindro V1 y el
volumen de la cámara de
combustión V2.
RELACIÓN DE
COMPRESIÓN
r= V1/V2 = (V2 + V1 – V2) / V2 = 1 + (cilindrada unitária / V2)=1 + (V/V2)

12. • Punto muerto superior (PMS)
(Top Dead Center). Posición del embolo que
muestra el menor volumen
(Volumen de espacio libre).
• Punto muerto inferior (PMI)
(Bottom Dead Center). Posición del émbolo
que muestra el mayor volumen
• Calibre (Bore)
• Carrera
(Stroke) Distancia entre el PMS y PMI
• Volumen de desplazamiento
Volumen desplazado por el émbolo cuando se
mueve entre el PMS y el PMI.
TDC
BDC

13. PMS
PMI
Relación de compresión
La relación de compresión es
una relación de volúmenes y no
debe confundirse con la
relación de presión
Volumen de
desplazamiento
Volumen de
espacio libre

14. Presión media efectiva (PME)
Produciría la misma cantidad de trabajo neto
que el producido durante el ciclo real
Wneto = PME . Área del embolo . Carrera
Wneto = PME . Volumen Desplazamiento

15. EJEMPLO
Calcular la relación de compresión de un motor de cuatro cilindros con
los parámetros anteriores de cilindrada unitaria (V) y un volumen en la
cámara de combustión de 38,2 cm3:
r= 1 + (V / V2)
r=1 + (498,76 cm3/38,2 cm3 )
r= 14,056

16. • Calibre (bore) 120.7 mm (4.75 in)
• Carrera (stroke) 152.4 mm (6.00 in)
• Cilindrada total 10462.62 cm3 (638.8 in3)
• Numero de cilindros 6
• Alineación de los cilindros En línea
• Orden de encendido (firing order) 1,5,3,6,2,4
• Dirección de rotación (visto de la volante) Antihorario
(counterclockwise)
• Cilindro No. 1 esta opuesto a la volante.
Diseño del motor 3306
Especificaciones

17. • Calibre (bore) 175 mm (6,89 pulg)
• Carrera (stroke) 220 mm (8,66 pulg)
• Cilindrada total 106,2 L (6481 pulg3)
• Numero de cilindros 20
• Alineación de los cilindros En V - 60 grados
• Orden de encendido (firing order)
1, 2, 11, 12, 3, 4, 15, 16, 7, 8, 19, 20, 9, 10, 17, 18, 5, 6, 13, 14.
• Dirección de rotación (visto de la volante) Antihorario (counterclockwise)
• El cilindro número 1 es el cilindro delantero del lado derecho.
Diseño del motor C175
Especificaciones

18. RELACIÓN CARRERA / DIÁMETRO
• La relación entre la carrera y el diámetro en los motores puede ser de tres
tipos:
• -Motores cuadrados.
• -Motores supercuadrados o de carrera corta.
• -Motores de carrera larga.

19. MOTORES CUADRADOS
Son los motores cuya relación carrera del pistón / diámetro del cilindro es igual a uno.
Ejemplo:
Un motor que tenga una carrera de 80 mm y un diámetro de 80 mm, tendrá una relación
de:
80 mm de carrera / 80 mm de= 1

20. MOTORES SUPERCUADRADOS O DE CARRERA CORTA
Son los motores cuya relación carrera del pistón / diámetro es inferior a uno (hasta 0,7 veces
aproximadamente).
Ejemplo:
Un motor que tenga una carrera de 80 mm y un diámetro de 90 mm, tendrá una relación de:
80 mm de carrera / 90 mm de = 0,888
Motor supercuadrado

21. MOTORES DE CARRERA LARGA
Son los motores cuya relación carrera del pistón / diámetro del cilindro es superior a uno
(hasta 1,2 veces aproximadamente).
Ejemplo:
Un motor que tenga una carrera del pistón de 90 mm y un diámetro del cilindro de 80 mm, tendrá una
relación de:
90 mm de carrera / 80 mm de = 1,125

22. Los términos teóricos mas importantes a
la hora de estudiar un motor son:
• Punto muerto superior (PMS): es cuando el pistón en su
movimiento alternativo alcanza la punto máximo de altura antes
de empezar a bajar.
• Punto muerto inferior (PMI): es cuando el pistón en su
movimiento alternativo alcanza el punto máximo inferior antes de
empezar a subir.
• Diámetro o calibre (D): Diámetro interior del cilindro.
• Carrera (C): Distancia entre el PMS y el PMI.
• Cilindrada unitaria (V): es el volumen que desplaza el pistón en
su movimiento entre el PMI y PMS. Comúnmente, es expresado
en c.c. (centímetros cúbicos) o en litros.
• Volumen de la cámara de combustión (v): Volumen comprendido
entre la cabeza del pistón en la posición PMS y la culata.
Comúnmente, es expresado en c.c. (centímetros cúbicos).

24. Relación de compresión (Rc):
• es la relación que existe entre la suma de
volúmenes (V + v) y el volumen de la cámara de
combustión. Este dato se expresa como el siguiente
ejemplo: 10,5/1. La relación de compresión (Rc) es
un dato que nos lo da el fabricante, no así el
volumen de la cámara de combustión (v) que lo
podemos calcular por medio de la formula de la
(Rc).
• La Rc para motores Otto (gasolina) viene a ser del
orden de 8 - 11/1. Para motores sobrealimentados
la relación de compresión es menor..

26. Calculo de un ejemplo real: Volkswagen Passat
1.9 TDi.
• Datos:
• Diámetro por carrera (mm) = 79,5 x 95,5.
• Cilindrada = 1896 cc.
• Relación de compresión = 19,5 : 1.
• Calculo de la cilindrada a partir del diámetro y el calibre.

27. Calculo del volumen de la cámara de
combustión (v) a partir de la relación de
compresión (Rc).

28. Velocidad del pistón
• El pistón en su movimiento alternativo alcanza
velocidades que van desde cero hasta su velocidad
máxima. De este movimiento se puede obtener una
velocidad media del pistón que estará en función de la
carrera del pistón y del número de revoluciones del
cigüeñal.
• Vm = velocidad media del pistón
• L = carrera en metros
• n = nº de revoluciones del motor

29. • Las velocidad máxima que puede alcanzar el pistón
se limita, ya que cuanto mas alta sea, mayor será el
desgaste de los cilindros y el motor estará sometido
a grandes inercias que provocaran mayores
esfuerzos a todos los elementos mecánicos del
mismo. La velocidad media del pistón normalmente
esta comprendida entre 10 y 18 m/s. Para obtener
mayor velocidad media del pistón y por lo tanto
mayor nº de r.p.m., se construyen motores de
carrera mas corta para reducir el desgaste de los
cilindros.

30. En función de la medida de la carrera y
diámetro diremos que un motor es:
D>C = Motor
supercuadrado.
D=C = Motor
cuadrado.

31. • Las ventajas de los motores cuadrados y supercuadrados
son:
• Cuanto mayor es el diámetro (D), permite colocar mayores
válvulas en la culata, que mejoran el llenado del cilindro de
gas fresco y la evacuación de los gases quemados.
• Las bielas pueden ser mas cortas, con lo que aumenta su
rigidez.
• Se disminuye el rozamiento entre pistón y cilindro por ser la
carrera mas corta, y, por tanto, las perdidas de potencia
debidas a este rozamiento.
• Cigüeñal con los codos menos salientes, o sea, mas rígido y
de menor peso.
• Los inconvenientes son:
• Se provoca un menor grado de vació en el carburador, con lo
que la mezcla se pulveriza peor, y, por tanto, se desarrolla
menor potencia a bajo régimen.
• Los pistones han de ser mayores y por ello mas pesados.