FACULTAD DE MECANICA

ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO

MANTENIMIENTO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

PROYECTO MECANISMO BIELA - MANIVELA

ANDRES GUANANGA

JONH GAVILANEZ

PROFESOR: ING. LUIS LOPEZ

04/05/2016

20/05/2016

RIOBAMBA – ECUADOR

2016 - 2017

1.-INTRODUCCION

En este informe se dará conocer el conjunto de la biela manivela como introducción se denotará

que este tipo de mecanismo trata de transformar movimientos y así por medio de este método

poder llegar a transformar en trabajo, además se tomara en consideración los problemas

cinemáticos de este método y algunas aplicaciones que tiene el mecanismo biela manivela en

diferente rubro a nivel industrial.

2.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En la actualidad es un hecho que la sociedad requiere consumir energía para sus actividades

diarias, por lo que se tiene la necesidad de encontrar nuevos medios para proporcionarla de una

manera menos contaminante utilizando combustibles que no dañen el entorno ni perjudiquen los

niveles de riesgo al humano.

Además, cabe mencionar que la mayor parte de la sociedad aun no asume la cultura del uso de

energías renovables y/o nuevas formas de reducir la contaminación proveniente de la emisión de

gases contaminantes de los motores ordinarios.

3.- JUSTIFICACION

Esta investigación se lleva a cabo para demostrar y comprender el trabajo que realiza el

conjunto biela- manivela, el mismo que nos permitirá realiza pequeñas operaciones para

demostrar sus tipos de movimientos los mismos que se desarrollaran dentro de un motor de

combustión interna MCIA.

4.- OBJETIVOS

Objetivo General:

Construir un sistema manual para dar movimiento a un pistón convencional (de un

motor de combustión o un sistema de biela manivela).

Aplicar los parámetros geométricos de los Motores de Combustión Interna Alternativos

(MCIA).

Objetivo Específico:

Usando este sistema funcionará a base de principios, deberá operar de manera similar o

aproximada del motor de combustión interna original.

5.- MARCO TEORICO

El conjunto biela-manivela está formado por una manivela y una barra denominada biela. Esta

se encuentra articulada por un extremo con dicha manivela y, por el otro, con un elemento que

describe un movimiento alternativo.

Al girar la rueda, la manivela transmite el

movimiento circular a la biela, que

experimenta un movimiento de vaivén.

Este sistema es reversible, es decir, transforma el movimiento alternativo o de vaivén en

movimiento de rotación.

Su importancia fue decisiva en el desarrollo de la locomotora de vapor,

y en la actualidad se utiliza en motores de combustión interna,

 limpiaparabrisas, maquinas herramientas, etc.

En la realidad no se usan mecanismos que empleen solamente la manivela (o la excéntrica) y la

biela, pues la utilidad práctica exige añadirle algún operador más como la palanca o el émbolo,

siendo estas añadiduras las que permiten funcionar correctamente a máquinas tan cotidianas

como: motor de automóvil, limpiaparabrisas, rueda de afilar, máquina de coser, compresor de

pistón, sierras automáticas.

6.- FUNCIONAMIENTO

El sistema biela-manivela emplea, básicamente, una manivela, un soporte y una biela cuya

cabeza se conecta con el eje excéntrico de la manivela(empuñadura).

Para el sistema excéntrica-biela se sustituye la manivela por una excéntrica, conectando la biela

al eje excéntrico y siendo el resto del mecanismo semejante al anterior.

7.- DESARROLLO

Parámetros Geométricos de los MCIA.

Diámetro del Pistón

D=27mm

Carrera del pistón:

s=2l

s=2(100mm)

s=200mm

Donde:

S= Carrera del pistón.

l= Longitud del cigüeñal.

Relación carrera diámetro:

Rcd=SD

Rcd=200mm27mm

Rcd=7.40

Sección del pistón:

Ap=π . D2

4

Ap=π ¿¿

Ap=572.5mm2

Cilindrada Unitaria:

V A=¿ A. S¿

V A=¿(572.5mm2)(200mm)¿

V A=¿114500mm3¿

Volumen Cámara de Combustión:

V c=A c . x

V c=π .¿¿

V c=π .¿¿

V c=3078.76mm3.1c m3

(10mm)3 =3.07 cm3

DC= Diámetro del cilindro.

Volumen Máximo:

V=V c+π .¿¿

s=a (cosθ )+(l2−a2 . sin2θ)12

tan−1θ=¿ l

a¿

tan−1θ=¿ 234mm67mm

¿

l θ=74.02

Donde:

a l= Long. De la biela.

a= Radio de la biela.

s= Centro manivela al pistón.

s=⦋67 (cos74.02 ) ⦌+⦋¿¿

��

s=243.40mm

Volumen Máximo:

V=V c+π .¿¿

V= (3078.76mm3 )+π .¿¿

V=3078.76mm3+35467.52mm3

V=38546.08mm3.(1c m3)(10mm)3 = 38.54c m3

Relación de compresión:

rcp=vmax+vcvc

rcp=38.54c m3+3.07cm3

3.07 cm3

rcp=13.55 cm3

Régimen de giro:

n=2πf

n=2π (1)60

n=0.104 rpm

Velocidad media del pistón.

C p=2. s .n

C p=2(200)(0.104)

C p=41.6 mmseg

Donde:

s= Carrera del pistón.

8.- MATERIALES

Madera para la base (400*300) mm.

Madera para los soportes.

Pletina (68*10*4) mm para la excéntrica.

Pletina de (250*10*2) mm para la biela.

2 Pletinas de aluminio para guías.

1 Pieza de metal para representar el pistón.

2 Pernos con sus respectivas tuercas para unir los diferentes elementos.

1 eje de 150 mm para hacer de eje de la manivela

9.-ANEXOS

Biela-Manivela Guías

Guías

10.- CONCLUCIONES

Soporte y Eje de la Manivela Pieza Metálica

Proyecto Biela-Manivela

Como a quedado demostrado el movimiento de rotación de una manivela provoca el

movimiento rectilíneo, alternativo, de un pistón o émbolo. Una biela sirve para unir las

dos piezas. Con la ayuda de un empujón inicial o un volante de inercia, el movimiento

alternativo del pistón se convierte en movimiento circular de la manivela. El

movimiento rectilíneo es posible gracias a una guía o un cilindro, en el cual se mueve.

Además, se a dado a conocer las aplicaciones que utilizan este método el cual es tan

importante como lo es el mecanismo biela manivela

11.-REFERENCIAS

http://html.rincondelvago.com/biela-manivela.html

http://elblogdelprofesordetecnologia.blogspot.com/2012/11/biela-manivela.html

https://prezi.com/604ckxpd8kni/proyecto-final-biela-manivela/