Dictado del curso:Pellegrini Humberto J.C. (Ingeniero Mecánico)

Carácter del curso: Teórico-práctico.

NOTA: Este curso está dirigido a la preparación de motores de competición, sea para categorías zonales y nacionales, como también para la participación de competencias deportivas de picadas en autodromos.

Alcance del curso:

Este curso da al alumno los conceptos fundamentales sobre la preparación de motores de competición, conociendo el "porque" de cada tipo de modificaciones que se realiza.Con ayuda de software de simulación profesional de última generación se muestra el funcionamiento real de los gases en conductos de admisión y escape dando una compresión muy completa del funcionamiento del motor. Mediante el uso del flujómetro y el análisis de los datos obtenidos se comprenden las modificaciones a realizar. Se miden carburadores y su señal, cuerpos de inyección, múltiples de admisión, tapas de cilindro, etc. Todo esto ayuda a comprender la importancia del mejoramiento en lo concerniente a la eficiencia volumétrica de cada elemento del motor. Se analizan las modificaciones de un motor (teniendo en cuenta un reglamento) y sin él por ejemplo, motores para el cuarto de milla.El alumno podrá tener un criterio para poder discernir cual es el mejor tipo de potenciación según la potencia requerida y costo(si la preparación es libre "sin reglamento" o tener un criterio para la correcta elección de distintos elementos como levas, carburador, tapas de cilindros, escapes, etc.si se trabaja con reglamento.

Metodología de las prácticas:

El curso es de caracter On-line. Ademas de la entrega en video de la teoría, prácticas y Conferencias por zoom, grabadas, a partir de este año, vamos a realizar prácticas presenciales en nuestro establecimiento, en lo concerniente a varios temas específicos durante algunos días sábado por la mañana. Estas prácticas no son obligatorias y sirven para evacuar algunas dudas que puedan quedar de los videos de las clases teóricas, prácticas y de las video conferencias realizadas por zoom.

Es importante hacer notar que las mismas se grabarán y se compartirán con todos los alumnos del curso. los que estuvieron presentes y los que no estuvieron.

Cerca de la finalización del curso se invitará a los alumnos al Laboratorio del Departamento de Mecánica de la Universidad Nacional de La Plata, Facultad de Ingenieria Mecánica, en la cual de desarrollara la practica en banco de rodillos y se determinarán las curvas características de un motor en un banco de pruebas de motores. También será un sábado por la mañana. 

Temas a tratar:

1.-Conceptos Fundamentales básicos:

‍        Definiciones básicas como: Energía, calor, caminos para la transferencia de temperatura, velocidad, aceleración, masa, inercia, densidad, potencia, torque, frecuencia, vibraciones libres y amortiguadas

‍        Concepto de resistencia de materiales: Comportamiento de los materiales ante distintas solicitaciones, tracción, compresión, corte, torsión.Diagrama de comportamiento de materiales dúctiles y frágiles. Solicitaciones variables en el tiempo, concepto de fatiga. factores de concentración de tensiones. Modificación de las propiedades mecánicas de los materiales en función de tratamientos térmicos, químicos y mecánicos.

2.- Ciclo de un motor 4 tiempos. Diagrama presión-volumen. Real e ideal.Por medio de software de simulación se da a conocer la importancia en cada parte de la preparación del motor con la modificación de este diagrama.Concepto de eficiencia volumétrica. Ecuaciones del movimiento del pistón, velocidad y aceleración. Movimiento del pistón en función de distintas longitudes de biela, esto es fundamental para la correcta comprensión de las distintas características de motores de biela corta o larga, analizando las distintas necesidades de apertura y cierre de válvulas.

3.-Elementos integrantes del motor:

‍        Bielas: Fuerzas actuantes. Materiales, diseño, trabajos a realizar, masa alternativa, masa rotativa. Balanceo.

‍        Cigüeñal: Fuerzas actuantes. Factores de diseño. Materiales. Fabricación. Compensado.

‍        Pistones: Cotas a tener en cuenta. Fuerzas actuantes. Materiales. Aleaciones. Fuerzas de inercia.

‍        Torque actuante en el cigüeñal en función del número de cilindros. Volante de motor.Concepto para la elección del peso (inercia necesaria).

4 .-Determinación de las fuerzas de inercia actuantes sobre cada elemento biela, pistón, tornillos, etc. En función del peso de cada elemento, rpm, carrera, longitud de biela, etc.

5.- Sistema de lubricación:

Teoría de lubricación. Sistema de carter húmedo y carter seco. Bombas de aceite, interna y externa, luces de armado de cojinetes. Caudal y presión del sistema. Tipos de aceites y viscosidades.

6.-Curvas características de un motor: potencia, torque y consumo específico. Medición de éstas. Potencia neta. Potencia indicada. Potencia de fricción. Obtención de la curva de potencia por medio de un método el cual tiene en cuenta la aceleración del vehículo.

7.-Distintas pautas para ganar potencia: Aumento de la presión media efectiva, aumento de cilindrada, aumento de régimen de giro.

8.-Relación de compresión. Estática y dinámica.Software para la determinación sencilla de la relación de compresión dinámica.Medición.Práctica de medición de relación de compresión y determinación de espesor de juntas, volumen del pistón y volumen de cámara para tener una determinada relación de compresión.Factores limitantes de la relación de compresión.

9.-Mezcla aire combustible. Medición. Construcción de monitor 

aire combustible por medio de sonda landa (narrow band). Conceptos de sonda Wideband.

10.-CARBURACIÓN: Los carburadores que se verán en el curso son: Weber, Solex y Holley.En lo referente a este tema se evalúan dos variantes, trabajar con reglamento o sin éste.

‍        Elección del carburador y Optimizado. Difusores (diseño y elección). Centrador (concepto de señal). Emulsionadores (se observará el principio de funcionamiento de los tubos emulsionadores).

‍        Se enseñará el uso del flujómetro con la medición de caudales, uso de manómetros auxiliares, para medición de velocidades de aire por medio del uso de tubos Pitot.

‍        Por medio del flujómetro en clase se harán las practicas de medición de caudal, señal con distintos carburadores. Se justificará lo dado en este tema por medio de mediciones.Se dará un método empírico para la determinación del chicleur principal de combustible teniendo en cuenta el difusor utilizado, chicleur de aire y el tubo emulsionador.

‍        Cálculo del caudal de combustible necesario para la potencia del motor lograda. Distintos tipos de bombas de combustible. Modificaciones de bombas mecánicas y eléctricas. Reguladores de presión.

‍        Carburación independiente. Se hará en clase la practica de puesta a punto de carburadores independiente en motor. usando vacuometros y dispositivos de medición de aire como el flumite.

11.- Flujometría: Conceptos teóricos, modificación y prácticas con flujómetro sobre los siguientes elementos:

‍        Múltiple de admisión.largos, sintonía. Pérdidas de carga.

‍        Conductos de admisión y escape. Dimensionado por el calculo de velocidades medias. Visualización de velocidades instantáneas por medio de uso de software de simulación de motores. Concepto de reversión de gases.

‍        Asientos de válvulas y perfiles de válvulas.Análisis de las perdidas de carga. Concepto de estrechamiento para ganancia de velocidades.

‍        Cámaras de combustión: Modificación para la obtención de cámaras turbulentas. Efectos Swirl y tumble

‍        Sobrealimentación por cinética de gases (efecto RAM).

‍        Se realizan prácticas en el flujometro sobre tapas de cilindro obteniendo la curva alzada vs. caudal.Se darán los conceptos para distintos tipos de modificación y asientos de válvulas y la modificación de éste gráfico.

‍        El gráfico obtenido se volverá analizar en el tema de levas, vinculando este y el diagrama de alzada de válvulas, se obtendrá una curva que nos define la eficiencia volumétrica del motor. Giro de cigueñal vs caudal.

‍        Se analiza la variación de la curva de eficiencia volumétrica en motores con admisiones independiente y por medio del uso de plenum. Se darán los conceptos de la modificación de plenum tanto sea la variación de diámetros y longitudes en sus primarios y secundarios, como así del volumen del plenum.

12.-Levas:

‍        Análisis del factor de levas. Ángulo Dwell. Diagrama circular de los distintos eventos. Definición de eventos de apertura y cierre de válvulas. Angulo entre centros. Permanencia. Cruce.

‍        Influencias de los avances y retardos de apertura y cierre de válvulas. Visualización por medio de las presiones y velocidades instantáneas en conductos por medio del software de simulación.

‍        Sintonización en un motor con los eventos de apertura y cierre de válvulas.

‍        Modificación de las curvas características del motor en función de modificación de eventos de apertura y cierre como así del entre-centros.

‍        Puesta a punto de levas y sus posibles variantes. motores con 1 leva y 2 levas. Modificación de las curvas características.

‍        Diagrama de alzada, velocidad, aceleración y jerk de levas y válvulas. Obtención de estos diagramas. uso especifico de cada uno desde el punto de vista del diseñador del perfil y usuario del perfil.

‍    Se entrega planilla de calculo para que el alumno pueda leer un perfil de levas permitiendo la obtención de su gráfico, velocidad y aceleración, posibilitando con esto determinar las constantes de resortes a usar.

‍        Trenes de válvulas: tipos. Balancines. botadores. Variación de las curvas de alzada, velocidad, aceleración y jerk en función con distintos tipos de geometrías de válvulas. 

‍    Conceptos de diseño de levas, botador plano o a rodillo. definición de excentricidad, ángulo de presión, etc.

‍        Materiales: tipos de materiales para cada necesidad para levas y botadores. Tratamientos térmicos posibles. Proceso de fabricación, obtención de plantillas por medios artesanales y software de diseño de levas.

13.-Resortes de válvulas: Consideraciones sobre los resortes de válvulas.Tipos. Determinación del resorte en función de la aceleración de válvulas y masa suspendida por éste, según las rpm a girar. Efecto de resonancia o rebote de válvulas. Materiales. Se entrega planilla de cálculo para determinar las cargas de resortes en función de la masa suspendida por el mismo y aceleración de levas.

14.-Escapes:

‍        Múltiples de escapes. Materiales. Construcción.

‍        Condiciones que se deben dar para la sintonía de un escape de un motor.Condiciones a imponer en lo que tiene que ver con las presiones instantáneas en conducto de escape y su vinculación a los evento de apertura y cierre de la válvula de escape. Programas para el diseño de escapes.

15.-Sistema de encendido. Se analiza el mejoramiento de sistemas para categorías zonales (Con reglamento) y sin el uso de reglamento. Energía de encendido. Saturación de bobinas. bobinas. cables de bujías. sistema de descarga inductiva y por condensador o capacitor. Encendidos multichispa. Avances de encendido en función del motor y velocidad de propagación de llama. avances y variación de temperaturas. Bujías: tipos. rango térmico. Avance de encendido en función de la temperatura de bujía.