¿Qué es el Volumen de Holgura?

El volumen libre es un volumen entre la culata del cilindro y la parte superior del pistón cuando el pistón está en el centro muerto superior (TDC). También se puede definir como el volumen del cilindro que no es barrido por el pistón. Este volumen está contenido en la junta de la culata, generalmente hecha de cobre, y en la cámara de combustión. Cada vez que el pistón sube, comprime la mezcla de combustible y aire en el volumen libre antes de que se produzca la ignición.

¿Por qué encontrar el Volumen Libre de un Cilindro?

Durante el mantenimiento del motor, retiramos la culata para revisar e inspeccionar el revestimiento del cilindro, el pistón, las plumas de lubricación y la culata en sí. Después de la revisión o inspección, cuando volvemos a colocar la culata, a menudo es aconsejable cambiar la junta de cobre entre la culata y la culata. Si cambiamos la junta de cobre, el volumen de holgura de un cilindro también cambia, y es el deber del ingeniero determinar el cambio en el volumen de holgura para garantizar que aún esté dentro de los límites permitidos. Si el volumen de holgura de un cilindro es superior al límite normal, la relación de compresión del cilindro disminuirá y esto resultará en pérdida de potencia. Si el volumen de espacio libre es inferior al valor normal, la relación de compresión aumentará, lo que causará golpes en el motor. Por lo tanto, es muy importante mantener el volumen de holgura correcto para evitar los problemas anteriores.

Volumen de holgura de un cilindro con Corona de pistón plana

Básicamente hay dos formas de averiguar el volumen de holgura de un cilindro. Una es encontrar el volumen libre de un cilindro con una corona de pistón plana, y otra forma es encontrar el volumen libre de un cilindro con una corona de pistón convexa o cóncava.

En el caso de la cara plana de la culata y la corona plana del pistón, el volumen libre se puede calcular a partir de la altura del espacio libre y el diámetro interior de un cilindro.

• En primer lugar, retire la culata del cilindro que tiene que medir para el volumen libre.

• Saque el pistón ligeramente del centro muerto superior utilizando un engranaje de giro o una barra de giro.

• Coloque una bola de plomo blanda no plástica sobre el punto más alto del pistón y asegúrese de que la bola tenga un diámetro ligeramente mayor que el espacio libre esperado de un cilindro. Este espacio libre esperado se puede tomar del manual del motor para evitar cualquier error.

• También asegúrese de que la bola no se deslice ni ruede hacia la parte poco profunda del pistón.

• Ahora vuelva a colocar la culata de un cilindro y apriete los pernos de la culata según el manual.

• A continuación, accione el motor manualmente mediante una barra de giro o un motor de engranaje de giro para que el pistón pase por encima del centro muerto superior presionando la bola de plomo en la corona del pistón.

• Retire la culata y mida el grosor de las bolas de plomo. Este grosor le dará la altura de espacio libre (H) entre la culata del cilindro y la corona del pistón en TDC. Como conocemos el orificio del cilindro, el volumen de un espacio libre se puede calcular mediante la siguiente fórmula

Volumen de holgura= (pi/4 )*D2 * H

Donde D es el orificio de un cilindro

H es una altura de espacio libre (espesor de un cilindro)

Volumen de holgura de un Cilindro con Corona de pistón Cóncava o Convexa

En el caso de que la corona del pistón y la culata del cilindro tengan una forma diferente y con una disposición de cámara de precombustión, no es fácil calcular el volumen de holgura de un cilindro cilindro. En este caso, la corona del pistón puede ser cóncava o convexa para aumentar la turbulencia dentro de la cámara de combustión. Para calcular el volumen libre de un cilindro con corona de pistón cóncava o convexa, siga los pasos a continuación.

• Mantenga la culata intacta con la camisa del cilindro y compruebe si está bien ajustada. Si no está bien apretado, apriételo con una llave dinamométrica según el manual de instrucciones.

• Abra el inyector de combustible o la válvula de combustible de la culata.

• Saque el pistón ligeramente del centro muerto superior por medio de una barra de giro o un motor de engranajes giratorios.

• Tome una cantidad conocida de aceite más grueso y viértalo en la culata hasta que el cilindro esté lleno de aceite hasta el orificio del inyector de combustible o cualquier nivel conveniente. Utilice siempre aceite más grueso porque el uso de aceite muy fino puede filtrarse a través de la holgura del anillo del pistón.

• Registre la cantidad de aceite vertido en el cilindro y gire lentamente el volante de inercia para que el pistón se acerque a la CCT. Ahora el aceite comenzará a salir del cilindro a través del orificio del inyector exactamente hasta el momento en que el pistón alcance la CCT.

• Recoja cuidadosamente el aceite sin derramamiento y mida la cantidad expulsada (L) de aceite. La diferencia de esta cantidad medida de aceite con el volumen inicial de aceite vertido dará el volumen de holgura de un cilindro, incluido el volumen del orificio del inyector. Ahora el volumen libre de un cilindro se puede calcular restando el volumen del orificio del inyector de combustible, que se puede encontrar matemáticamente por el diámetro y la altura del orificio. De este modo se calcula el volumen libre de un cilindro con una forma irregular de corona de pistón y culata de cilindro.

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