Mecanismos

Transmisión de momento de giro entre dos ejes

Parámetros de un motor de explosión

De acuerdo con el diagrama inferior un motor de explosión se define en base a los siguientes parámetros. En un motor con Z cilindros, la cilindrada total es Z veces la de uno solo de los cilindros.

Ejemplo:motor del porche 911 GT3

- Combustible: Gasolina

- Número de cilindros: 6

- Relación de compresión: 11,7:1

- Diámetro x carrera: 100 x 76,4 mm

- Par: 370Nm a 5.000 rev/min

Calcular la cilindrada en litros.

Calcular la potencia en KW y CV a 5.000 rev/min

Motor de 4 tiempos y 4 cilindros, despiece y funcionamiento

Qué es un turbo y para qué sirve

Frenos y embragues

Los frenos sirven para disipar parte o toda la energía cinética acumulada en una máquina en funcionamiento transformándola normalmente en calor, se basan en aplicar una fuerza de rozamiento contra un disco o un tambor solidario al árbol de aplicación de la potencia en la máquina.

Vídeo: frenos en fórmula 1

Cómo funciona un embrague

Cómo funciona un diferencial.

Cajas de cambios

Estos vídeos muestran el funcionamiento de una caja de cambios, notar los siguientes hechos interesantes:

- El árbol superior está partido en dos secciones Entrada (E) y Salida (S), de modo que el par entrante sea distinto al par saliente, excepto en directa.

- La caja es una cadena cinemática formada por tres árboles ( superior E, inferior y superior S) y cuatro pares de engranajes.

- Todos los engranajes son helicoidales, para que hagan poco ruido y la carga se reparta entre varios dientes. Excepto los de la marcha atrás que son rectos.

- Todos los engranajes del árbol inferior giran solidarios con él.

- En punto muerto, todos los engranajes de la sección S del árbol superior giran sobre él (no transmiten par al árbol, a pesar de estar engranados), excepto el de la marcha atrás (derecha amarillo).

- El par entra por la sección E del árbol superior, pasa al árbol inferior y luego sale hacia el diferencial por la sección S del árbol superior.

- La relación de transmisión entre la sección E y el árbol inferior es fija.

- La relación de transmisión entre el árbol inferior y la sección S es variable, y depende del piñon superior que se conecta a la sección S a través de un acoplamiento deslizante accionado por la palanca de cambios.

- En 4ª velocidad uno de los dos acoplamientos deslizantes conecta las secciones E y S directamente, es por eso que antiguamente se llamaba "directa" a la cuarta velocidad.

- En la marcha atrás hay que añadir un engranaje intermedio entre el árbol inferior y la sección S, para invertir el sentido de la sección S con respecto a la sección E.

- Todos los engranajes (excepto el de la marcha atrás) están siempre engranados

Lubricación

Las máquinas tienen numerosas piezas que friccionan unas sobre otras, la fricción genera calor, deformación y desgaste de las piezas, lo que a

la larga provoca el fallo de las piezas.

La fuerza de fricción einntre dos superficies en seco, sin película lubricante es:

Fr = uxN

u es el coeficiente de rozamiento y N la fuerza de compresión entre las superficies.

En el caso de que haya un lubricante interpuesto entre las superficies, el coeficiente de rozamiento se puede expresar como:

u = (vicosidad dinamica x velocidad)/(Presión)

En función del coeficiente de rozamiento podemos distinguir cuatro tipos o estadios de lubricación:

- Lubricación hidrodinámica ( u <= 0,001). Es lo ideal, la película lubricante es gruesa, no hay contacto entre las asperezas de las superficies

- Lubricación Elasto-Hidrodinámica. La película lubricante es unas 5 veces más fina que la hidrodinámica, se producen algunos contactos

elásticos entre las asperezas de las superficies.

- Lubricación Marginal (u >= 0,1). Se produce el contacto entre las asperezas de las superficies, aunque queda una pequeña película lubricante

de espesor molecular entre ellas.

Para luchar contra los efectos de la fricción se interpone un medio lubricante (normalmente un aceite viscoso, o grasa) entre las superficies que friccionan.

Los lubricantes líquidos están basados normalmente en aceites sintéticos a los que se añaden determinados compuestos y cargas con los siguientes objetivos:

- Mantener la viscosidad estable en el rango de temperaturas de trabajo.

- Proteger a la maquinaria contra la corrosión.

- Atrapar la suciedad y dispersarla hasta llegar a los filtros, donde queda depositada

- Interponer una película entre las superficies para amortiguar el contacto directo entre las asperezas de las superficies en condiciones en las que la película lubricante se hace muy estrecha (Lubricantes de extrema presión).

- Refrigerar la zona de fricción

Para llevar el lubricante a las zonas donde se precisa se usan varias técnicas, las más importantes son:

- Engrasador por goteo de aceite. El aceite contenido en un depósito va goteando por gravedad y baja a través de un conducto a las superficies que friccionan.

- Engrasador de grasa a presión. Se introduce la grasa a presión mediante una bomba de engrase manual. Dentro lleva un pequeño depósito donde se acumula la grasa para cierto tiempo.

- Lubricación por borboteo en aceite. Las piezas a lubricar se introducen en un carter sellado y con un cierto nivel de aceite. Al ponerse en movimiento las

piezas salpican aceite por todas partes, creando un niebla lubricante que lo impregna todo.

- Lubricación por aceite a presión. El aceite se bombea a la zona de fricción a través de un conducto.

En este vídeo se muestran los secretos de la lubricación de un motor de F1

Fundamentos de lubricación

Enlaces:

F1: kers

Datos técnicos Ferrari FXX

Datos técnicos Porche 911 GT3

F1: DRS

Problemas selectividad motores térmicos

Excelente web con materiales de máquinas, enlace

Sitio de Tecnología Industrial enlace