Teoria de Maquinas y Mecanismo - Shigley

DINÁMICA DE LOS MOTORES DE PISTONES 505
y
Figura 14-22 Diagrama circular para hallar las fuerzas
de inercia. La fuerza total de inercia es OA' + OB'.
en un programa principal para calcular todas las fuerzas sobre los cojinetes y
momentos de torsión en el cigüeñal resultantes. Por desgracia, el diagrama del indicador
teórico se debe manejar a mano con el fin de obtener una aproximación
razonable para los datos experimentales. Este manejo se puede hacer gráficamente,
o bien, con una computadora que tenga una presentación gráfica. El procedimiento
se ilustra mediante el siguiente ejemplo.
Ejemplo 14-1 Determinese la relación de presión contra desplazamiento del pistón para un motor
de seis cilindros que tiene un desplazamiento de 140 pulg3• una razón de compresión de 8 y una
potencia al freno de 57 hp a 2 400 rpm. Úsese una eficiencia mecánica del 751lfo, un factor de
gráfica de 0.85, una presión de succión de 14.7Ib/pulg y un exponente politrópico de 1.30.
SOLUCION Al reacomodar la (14-2), se encuentra la presión media efectiva al freno como sigue:
(33000)(12)(bhp) (33000)(12)(57 /6)
Pb =
=
tan
(140/6)(2400/2)
135 Ib/pulg2
Entonces, basándose en la (14-3), la presión media efectiva indicada es
Pb 135
Pi =
em
=
0.
Ahora se debe determinar P. en el diagrama teórico de la figura 14-12. Si se aplica la ecuación
(14-7), se encuentra que
r-l P
P. = (k - 1),-1' - r
i + PI
8-} 180 ¡
= (1 .3-1)8f.38 0.85
+ 14.7 = 78 .2 lb/pulg
La diferencia de volumen VI -V2 de la figura 14-12 es el volumen barrido por el pistón. Por consiguiente,
140
VI - V2 = la = (; = 23.3 pulg3