Wednesday, January 24, 2007

Dinámica del automóvil - reparto de masas y fuerzas

Las ventajas de diseño son buenas, tenemos una buena estabilidad del vehiculo, debido a que su centro de gravedad se encuentra mas cercano al eje delantero, esto es tenemos mayor peso ubicado en la parte delantera del vehículo, excelente para competición, aunque en conducción normal es un defecto, puesto que el auto clava la parte delantera y sub-virará excesivamente en curvas cerradas y medias, sobrevirará a la salida en competición, haciéndolo mas lento, a cambio tenemos mejor estabilidad en recta y frenada, haciendo del viaje mas placentero y relajado.
El teorema de Graz-Müller: «la condición necesaria y suficiente para que un coche sea estable en su dirección ante una solicitación transversal exterior es que el poder director del tren delantero sea inferior al del tren trasero».
Por el cambio de dirección en ruedas motrices se producen tirones, hasta ruidos; se podría haber adaptado unas juntas homocinéticas poco más caras.
Por tener los sistemas mecánicos en la parte delantera tenemos mayor espacio para los ocupantes.


POTENCIA - SOBREALIMENTACIÓN

Mezcla homogénea de combustible pulverizado y aire (composición de la mezcla), de esto depende las emisiones y el rendimiento del motor. 15 aire a 1 de gasolina.
La dosificación de combustible deberá estar ajustada a las condiciones de marcha y estado del motor.
En motores a carburador el aire debe arrastrar al combustible, solo se inyecta lo necesario para el funcionamiento del motor a cualquier régimen de giro. El caudal de aire aspirado no depende del diámetro del difusor, no es necesario calentar el colector para evitar condensación y favorecer la homogeneidad de la mezcla. En autos más nuevos (spazio fiat no tiene catalizador a menos que le coloques uno! con el respectivo costo)
Revisa el catalizador, esta podría ser la causa de la perdida de potencia, este funciona mediante catálisis para eliminar los excedentes de una combustión real de mezcla estequiométrica de aire-gasolina que además de nitrógeno, anhídrido carbónico y vapor de agua (que seria lo ideal) emite gases nocivos; luego de tiempo este catalizador puede llegar a obstruirse, así que será mejor suspenderlo, o si eres amante de la naturaleza y odias como yo la polución deberás sustituirlo por uno nuevo aunque te resulte costoso, no olvides reciclar el viejo, el platino, rodio, paladio, metales que constituyen el catalizador son muy rentables.

Coeficiente Lambda y características de mezcla

Lambda = Peso real de aire consumido por Kg de gasolina/Peso teórico de aire que se debería consumir por Kg. de gasolina=x/14.7

Entonces:

si x es <14.7>

si x es =14.7 tendremos una buena mezcla con Lambda =1.
Consecuencias:
Conducción normal (regímenes de crucero)

si x es >14.7 tendremos una mezcla pobre, con exceso de aire, con Lambda >1
Consecuencias:
Mínimo consumo con ligera pérdida de potencia (proporción 15 aire a 1 de gasolina).
Si es mayor a 1.05= disminución considerable de potencia con aumento de consumo por pérdida de rendimiento
Mayor a 1.3= no se propaga la llama, motor no funciona.

La siguiente gráfica nos indica el equilibrio potencia consumo en función de Lambda




Un motor sobrealesado (mayor diámetro de cilindro) tiene mayor capacidad de aire, trabaja bien a gran altura, mas no al nivel del mar.
Se puede aligerar el peso del motor, o mejor aún, suministrar al motor mezcla con una densidad mayor a la del ambiente a alta cota (esto se logra con un compresor, aumentando la presión de alimentación).

Un motor sobrealimentado me da mucho más torque (Nm) a mayores r.p.m., ganando hasta un 80% de par motor en media y alta velocidad. En relantí es igual, unos 80 (Nm). Se debe optimizar el tiempo de las válvulas a bajas revoluciones.
Al haber mas aire se inyectara más combustible, el sistema de inyección debe ser reoptimizado, tomar en cuenta el efecto del remolino de aire y la turbulencia. Si no tenemos presión en el arranque, este en frío será problemático.
Para controlar la detonación debemos enfriar la mezcla y variar el tiempo de encendido.
Menor temperatura permite avanzar la chispa (turboalimentados - cosa imposible o nada recomendable en el fiat spazio de motor 160A5 con alimentación por carburador).
El retardo en la ignición más breve tiende a reducir el ruido. El exceso de aire mejora el control de humo y la emisión de partículas. La emisión de NOx se puede reducir ligeramente mediante el enfriamiento de la carga de aire, retraso a la inyección.
Para sobrealimentar un motor se deberá cuidar las condiciones de detonación (si existe se debe retardar el encendido 2-5grados). El avance, la ignición se avanza al determinado hasta antes que aparezca la detonación.

Gasolina de bajo octanaje (menor 91 (Ron)) ocasiona golpeteo, afecta la cámara de combustión, pistón y válvula de escape, al empaque, genera vibración.


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