Diseño de motor IC [cerrado]

Estoy tratando de diseñar un motor de combustión interna (IC) teórico. El objetivo final es lograr 3000 hp con este motor, para lo cual sé que necesitaré una relación de diámetro x carrera baja, alta compresión, inyección directa y 4 válvulas/cilindro. Me estoy confundiendo en mis cálculos, ya que las diferentes dimensiones están interrelacionadas. ¿Cómo puedo determinar el diámetro y la carrera óptimos para este motor teórico?

¿Aspirado naturalmente o potenciado?
¿Cuál es su eficiencia térmica?
Háganos saber un poco más. ¿Cuál es el propósito de un motor (carrera o submarino)? ¿Qué tipo de combustible? ¿Realmente quiere construirlo y gastar millones en desarrollos o simplemente en diseño CAD?
Gracias señor, necesito más detalles sobre la puesta en marcha. Pensé que tenía que empezar desde el orificio del cilindro. Todavía tengo dudas sobre eso, estudié muchas cosas que quiero hacer en el motor, pero tengo más problemas de arranque, porque las cosas que he visto están entrelazadas. Los requisitos son relación entre diámetro y carrera baja, relación de compresión alta, DI arrancada, 4 válvulas/cilindro. con estas cosas puedo crear más combustible de potencia, un motor ic de alto rendimiento, pero los cálculos me confunden más. necesito mas ayuda señor
El motor de motocicleta de 4 cilindros y 1340 cc con un diámetro de 81 mm y una carrera de 65 mm y una relación de compresión de 12,5:1 produce alrededor de 190 BHP, por lo que 81 x 65 a 12,5:1 da 47,5 BHP. Si se trata de un motor estándar no de competición de aspiración natural. Si lo sobrealimenta, puede obtener alrededor de 350 BHP, pero necesitará mejores bielas, pistones, embrague, presión de aceite, etc. Entonces, para un motor confiable, no le costará los pernos de cabeza, bielas, pistones y un día más caros. volarlo todo por las nubes, es posible que deba diseñar un motor doble reforzado o sobrealimentado de 10 litros. Decide cuantos cilindros quieres..
@tlhIngan motor de aspiración natural
Comenzaría con algunos de los motores diésel más grandes que se usan en locomotoras y barcos de carga.

Respuestas (1)

Esta parece su primera publicación en el sitio de mantenimiento y reparación de vehículos motorizados. Parece que eres un estudiante de ingeniería que busca un posible proyecto escolar. ¿Está bien? ¡Bienvenido al intercambio de pilas!

Tienes un montón de decisiones que tomar.

  1. Primera elección: ¿Tipo de motor? Voy a suponer que quieres un motor de combustión interna. Las opciones aquí son

    • Gasolina Dos Ciclos Combustión Interna
    • Gasolina Cuatro Ciclos Combustión Interna
    • Motor Reciprocante Diesel Combustión Interna
    • Combustión Interna Wankel
    • Combustión interna de turbina de chorro
    • Motor Sterling de combustión externa

Hay otros diseños por ahí, pero estos son los más comunes.

  1. El siguiente paso es determinar sus requisitos de energía. Has dicho que querías 3000 HP. Impresionante.

  2. Luego viene los materiales. Que fundición tienes disponible? ¿En qué materiales estás pensando? ¿Tiene una buena idea de los requisitos de tratamiento térmico? ¿Tiene talleres de máquinas listos para asesorarle sobre lo que es aceptable para sus procesos?

  3. El siguiente paso es tratar de dimensionar el motor (para motores de estilo de desplazamiento). ¿Cuánto desplazamiento total necesita? ¿De qué presiones estamos hablando? (¿Cuáles son sus objetivos de seguridad y durabilidad?) Utilice las tablas termodinámicas adecuadas para su elección de estilo de motor para averiguar qué es posible para su tipo de combustible designado. Obviamente, utilizará el Ciclo Otto para motores de gasolina. Obviamente, aquí es donde debe probar la presión de admisión. ¿Vas a agregar impulso? ¿Cómo planeas hacer eso?

  4. Después de calcular el desplazamiento (total), puede calcular la cantidad de cilindros, el tamaño de los pistones y el recorrido del cigüeñal. Diré que hay muchas cosas publicadas que hablan un poco sobre este paso, particularmente con respecto al rango de RPM y el par. No mencionaste tus objetivos para eso.

  5. En algún momento, probablemente deba evaluar no solo la cantidad de cilindros, sino también cómo están dispuestos. ¿Qué tan importante es la vibración para ti? ¿Va a optar por un bloque en línea, un bloque en V, una oposición horizontal o tal vez un diseño alternativo? ¿Vas a agregar un eje de contrapeso?

  6. Y aquí hay una pregunta difícil. ¿Cómo va a controlar la admisión y el escape de su motor? dos válvulas por cilindro? ¿Tres? ¿Cuatro o más? Tal vez tenga un diseño alternativo en mente. De nuevo, genial. ¿Cómo vas a controlar la apertura y el cierre de cada válvula? ¿Cómo vas a transmitir la energía para hacer eso? ¿Va con resortes de válvula o un diseño de válvula desmodrómico?

  7. También debe tomarse un momento para asegurarse de que su diseño también se adapte a la pérdida de calor. control de radiadores? refrigerante? ¿Termostato? ¿Bomba de refrigerante? El cielo es el limite.

  8. Adelante a la lubricación. No olvide que debe proporcionar lubricación a todas las piezas móviles dentro de su motor. Supongo que va a realizar perforaciones cruzadas y soldar los orificios de acceso en su cigüeñal. Eso es difícil para el diseño de tratamiento térmico, pero eso es lo que hace que la ingeniería sea tan interesante, ¿no?

  9. Ahora es un buen momento para averiguar exactamente los detalles sobre la mezcla de combustible y aire. ¿Vas a carburador? hola inyectores de presion? ¿Bomba de combustible mecánica o eléctrica? ¿sistema de control? ¿Calibración? Qué sensores necesitará para su sistema integrado.

  10. Oooh, casi lo olvido. ¿Qué especificaciones cumple para las emisiones? requisitos legales actuales? ¿Cómo vas a controlar esas cosas?

  11. En este momento, probablemente debería estar colocando todos sus diseños en un sistema CAD 3D. Un sistema que se integre bien para el análisis de elementos finitos le ahorrará tiempo. En este punto, puede comenzar a determinar los requisitos de material, incluidos todos los tratamientos térmicos. El objetivo es crear un modelo lo suficientemente bueno para realizar un análisis de costos en su motor de 3000 hp. No dijiste... ¿cuál es tu presupuesto para esto? ¿Estás haciendo solo uno, o un montón de estos? Si puede hacer que la cosa quepa en un paquete, digamos 20" x 20" x 30", supongo que tendrá un gran mercado para las ventas. De nuevo, impresionante. Ah... y no olvide que todos vamos necesita un análisis dimensional completo para saber qué tan ajustadas son las tolerancias en TODAS las partes del sistema. No puedo cotizar el trabajo sin eso.

  12. En realidad, mientras miro esta lista, el desplazamiento y el número de cilindros necesarios parece una decisión menor. ¿Es ahí realmente donde quieres empezar el viaje? Supongo que está bien, es tu proyecto.

Háganos saber cómo resulta esto. Diré que parece mucho para abordar a la vez. Suerte con ello. Y si quieres ayuda, te la ofrezco. Pasé casi 30 años como ingeniero de diseño automotriz (además de otros trabajos) en un fabricante con sede en Detroit. Mi dirección de correo electrónico está adjunta a mi perfil.

Gracias siéntate, necesito más detalles sobre el inicio. Pensé que tenía que empezar desde el orificio del cilindro. Todavía tengo dudas sobre eso, estudié muchas cosas que quiero hacer en el motor, pero tengo más problemas de arranque, porque las cosas que he visto están entrelazadas. Los requisitos son relación entre diámetro y carrera baja, relación de compresión alta, DI arrancada, 4 válvulas/cilindro. con estas cosas puedo crear más combustible de potencia, un motor ic de alto rendimiento, pero los cálculos me confunden más. Necesito más ayuda señor.
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