Calculo de fuerza máxima en resortes de válvulas.

Reglaje de válvulas:

Admisión:

Duración de la apertura 130º

Meseta 40º

Duración del cierre 140º

Escape:

Duración de la apertura 150º

Meseta 38º

Duración del cierre 138º

Masas en movimiento:

Masas admisión 90 gramos

Masas de escape 85 gramos.

Alzada máxima: 6,5mm.

Régimen de giro:

calculo para 13000 rpm.

Análisis admisión:

La válvula de admisión, esta sujeta, según la ley de movimiento usada, en este motor, a una aceleración mayor que la válvula de escape, siendo el periodo de apertura, el que condicionara el resultado final.

A 13000 rpm del cigüeñal, el árbol de levas gira a la mitad de la velocidad, entonces:

rpm del árbol de levas=13000/2= 6500rpm.

Para simplificar los cálculos, es necesario, referir la velocidad a la unidad de tiempo, entonces:

6500rpm= 6500/60 rps=108,33 revoluciones por segundo.

Como una revolución, es igual a 360º, significa que el árbol de levas gira a razón de:

108,33x360=38998,8 º/segundo.

la válvula de admisión demora, 130 grados( del cigüeñal), en abrir completamente, en grados del árbol de levas es exactamente la mitad, entonces:

130/2= 65º

Para determinar el tiempo del que dispone la leva para realizar la apertura, aplicamos regla de 3 simple:

38998,8……………………….1 segundo

65…………………………….X =

Conociendo el tiempo que dura la apertura, y la alzada máxima, es posible calcular la aceleración promedio, mediante la ecuación del movimiento uniformemente acelerado:

Aplicando la segunda ley de newton, podemos calcular la fuerza necesaria:

66=424,59 newton

Este es el valor teórico, que no tiene en cuenta el

rozamiento, ni alguna posible sobrecarga.

Valor real:

43,33 x 1,224= 53 kg.

Válvula de escape:

Etapa critica, la de cierre, 138º de cigüeñal de cierre, 69 del árbol de levas:

38998,8……………………….1 segundo

69…………………………….X =

Aplicando la segunda ley de newton, podemos calcular la fuerza necesaria:

=352,7 Newtons.

Este es el valor teórico, que no tiene en cuenta el rozamiento, ni

alguna posible sobrecarga.

Valor real:

36 x 1,224= 44,04 kg.

Recomendaciones: Corregir levemente, la apertura de la admisión, de manera, que la apertura dure 140º, de esta manera, la admisión necesitaría 46 kg, de fuerza máxima, en lugar de 53, tal como esta ahora.