Pregunta:
¿Cuánto afecta el desplazamiento al rendimiento?
Andrew
2013-12-30 11:47:17 UTC
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Estoy interesado en obtener más información sobre los pasos que se pueden tomar para aumentar el rendimiento de un motor. Tengo curiosidad por saber cuánto afecta el desplazamiento al rendimiento. Por ejemplo, compare los dos motores siguientes:

  • 4 cilindros, 1000 cc
  • 6 cilindros, 1500 cc

¿Es posible aumentar el desplazamiento del motor de 4 cilindros para igualar el desempeño del de 6 cilindros, o hay otros factores involucrados (es decir, cuánto importa el número de cilindros)? Me imagino que hay un límite en cuanto a cuánto puede aumentar el diámetro (agujero) de los cilindros. ¿Existe un rango común de cuánto puede aumentar razonablemente el desplazamiento?

One responder:
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
2013-12-30 23:23:42 UTC
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Aquí tienes muchas preguntas importantes, así que trataré de responderlas por ti, pero prepárate para la diatriba del siglo ;-) Hay una regla simple cuando se habla de potencia / par motor que es: No hay reemplazo para el desplazamiento.

Si aumenta el tamaño del cuatro cilindros (mediante cualquier método) para que coincida con el tamaño del seis cilindros, generalmente no tendrá la misma salida . Existe una regla empírica que dice que, para obtener un par mayor, aumenta el desplazamiento. Para aumentar la potencia, hace que el motor gire más alto. El torque lo pone en movimiento, la potencia lo mantiene en movimiento. Aunque el desplazamiento del motor de cuatro cilindros es el mismo que el de seis cilindros, el de seis cilindros disparará dos veces más por ciclo de motor. Esto crea una potencia más suave (menos vibración). Piense en usar un enorme motor monocilíndrico que tenga la cilindrada como su de seis cilindros. Si bien el monocilíndrico podrá funcionar, no girará (revoluciones) tan rápido como el de seis cilindros, ni podrá girar tan alto (rango de rpm) debido a la masa del motor de accionamiento de un solo pistón, como así como la masa que se debe utilizar para contrarrestar el pistón. Sin embargo, para responder a una de sus preguntas, sí, normalmente puede aumentar el desplazamiento de su cuatro cilindros para que coincida con los seis , pero ¿vale la pena? Con suerte, algo de lo que sigue puede explicar lo que quiero decir.

Hay dos formas comunes de aumentar el desplazamiento de cualquier motor, aumentando el diámetro y / o la carrera. Algunos motores son mucho más susceptibles a cualquiera de estas modificaciones. Usaré el Chevy de bloque pequeño (SBC) de GM Gen I como ejemplo solo con fines de demostración. La cilindrada principal de este motor es la versión de 350 pulgadas cúbicas (CI). Viene con un diámetro de 4 "y una carrera de 3,48". Para calcular esto dado cualquier diámetro / carrera, use lo siguiente:

  • πr ^ 2 x carrera x # de cilindros = 3.1416 x radio (cuadrado) x carrera x # de cilindros

En el caso del 350:

  • 3.1416 x 2 ^ 2 x 3.48 x 8
  • 3.1416 x 4 x 3.48 x 8
  • 12.5664 x 3.48 x 8
  • 43.731 x 8
  • 349.849 o redondeado a 350 CI

Como puede ver, cada cilindro tiene un desplazamiento de casi 44 CI. Si aumenta el número de cilindros a 10, tendrá 440CI en lugar del 350CI en el motor SBC normal. Esto no es práctico para la mayoría, ya que agregar cilindros requeriría un maestro maquinista y muchas herramientas para que esto suceda. Entonces, ¿qué queda?

Puede aumentar el diámetro de cada cilindro. Un excedente de reconstrucción común cuando se perfora el 350 es .030 "(normalmente denominado" 30 más "). Si inserta el nuevo diámetro de 4.030" en la fórmula, entonces tendrá un desplazamiento de 355CI (si todo lo demás sigue siendo el mismo). Esta no es una gran cantidad de ganancia para este procedimiento, pero produce un desplazamiento mayor. Aumentar el tamaño del orificio es la más fácil de las dos formas de aumentar el desplazamiento, pero produce resultados menores. Además, en un bloque, solo puede perforarlo hasta cierto punto, antes de que las paredes del cilindro se vuelvan demasiado delgadas para poder contener el ciclo de combustión. La mayoría de los SBC Gen I pueden soportar un aburrimiento de +.060 "por encima del estándar sin demasiado problema. Para ir más allá, debe verificar el grosor de la pared del cilindro para asegurarse de que sea lo suficientemente grueso para soportar lo que necesita.

La otra forma de aumentar el desplazamiento es "moviendo" el motor o agregando más carrera. Para hacer esto, hay varias formas diferentes de lograrlo. Una forma de la vieja escuela era hacer lo que se llama rectificado de compensación del muñón de la barra en el cigüeñal. Esto se hace reduciendo el tamaño del diario en el interior de la cara del diario. La cara exterior permanece básicamente intacta. Esto puede ser difícil de visualizar, así que comprenda que es un método y que ya no se usa mucho. La forma más práctica de aumentar la carrera es comprar un cigüeñal del mercado de accesorios que tenga la compensación incorporada. Hay muchos fabricantes que proporcionan dichos componentes para muchos de los motores populares que se utilizan (o reutilizan) en la actualidad. Un viaje rápido a Internet puede proporcionarle una manivela con una carrera de 3.80 ". Esta carrera, cuando se conecta a nuestra fórmula anterior, generaría un desplazamiento de ~ 383CI. Con solo +.32" de carrera, ha ganado 33CI . El 383 stroker es un motor stroker común porque en el pasado, los fabricantes de motores inteligentes sacaron el cigüeñal de un 400CI SBC y lo colocaron en el 350, lo que produjo el 383CI. Esto se hizo porque el bloque 350 era mucho más abundante que los bloques 400CI, además, tenía muchos menos problemas. Hay consideraciones al colocar bielas de carrera más grande en el motor, siendo las más frecuentes las holguras. Debe tener en cuenta que, dado que las bielas ahora se están colgando más, corren la posibilidad de golpear alguna parte del bloque donde solían no estar. Las bielas también se acercan al lugar donde reside el árbol de levas a medida que aumenta la carrera. Puede mecanizar el bloque en áreas estratégicas para evitar el contacto. Para evitar que entre en contacto con el árbol de levas, se requiere un poco más de planificación. Esto no es cierto para todos los motores, pero para aquellos en la configuración V es una posibilidad distinta.

Otra consideración de qué tan bien funciona un motor (por lo tanto, la potencia de salida) es la eficiencia volumétrica o VE. En términos básicos, VE es qué tan bien se llena el cilindro con la mezcla de aire / combustible. En circunstancias normales, un motor de aspiración normal (uno sin turbo o supercargador ... habla más de esto en un minuto) está en el rango de 70-80% probablemente. Al hacer que un motor sea más eficiente y aumentar la VE, obtendrá una mayor potencia de salida del motor (más aire / combustible, mayor explosión). Si aumenta la VE en un 10%, su potencia de salida debería aumentar tanto. Esto conduce a una inducción forzada (turbo y supercarga). Agregar un turbocompresor a un motor hace que el motor "piense" que es más grande de lo que realmente es. La presión atmosférica normal es ~ 14 psi. El motor en sí mismo es solo una bomba de aire muy elaborada que produce energía. El pistón desciende en el cilindro, lo que crea un vacío, que se llena con la mezcla de aire / combustible. Al usar un turbo, llena más completamente el cilindro, haciendo que su VE supere el 100%. Si ejecuta su turbo a 14 psi, básicamente está duplicando la cantidad de aire / combustible en el cilindro, lo que a su vez básicamente duplica la cantidad de potencia de salida de un motor dado sin aumentar el tamaño del cilindro. Teóricamente, si tiene su motor de 4 cilindros de 1000 cc, que puede producir 100 CV, si lo hace, debería tener una potencia de 200 CV. Este es un modelo muy simplista, ya que tiene factores involucrados como la relación de compresión, el ajuste, la resistencia de los componentes y otros de los que preocuparse.

Para comprender si el motor en el que desea aumentar el desplazamiento puede manejarlo, lo más fácil es verificarlo en Internet. Hay muchos foros para casi todos los tipos de motores producidos. Si está disponible, hay personas que desean tener un mayor rendimiento del motor. Es muy fácil hacer modificaciones en algunos motores, ya que hay un gran número de seguidores en el mercado de accesorios. Muchos motores populares se pueden construir completamente con piezas de recambio. Otros motores, tienes que construir por el asiento de tus pantalones.



Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
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