Determinación de cilindrada del motor de vapor.

[LuisQ]

Siempre tengo dudas para decir cual es la cilindrada de un motor. Entiendo que es hacer el volumen del cilindro formado por la circunferencia del pistón y de altura el recorrido útil del mismo (vulgarmente llamado carrera).Ese volumen multiplicado por el nº de cilindros que lleve el motor es la cilindrada supongo. Pero ¿es lo mismo si el motor es de simple o doble efecto? Me imagino que un motor de los que estamos usando últimamente se definirá completo por la cilindrada descrita comohe indicado y añadiendo de doble efecto, ¿o no?.
Así, el TVR1A que voy a usar en el PILAT y que es bicilindrico de 0,5" de diámetro de pistón por 5/8" de carrera me sale 3,95 cc. El Liegende 12/36, con esas medidas en mm me sale 8 cc. El VR1A con el mismo tamaño que el TVR1A pero monocilíndrico sería de 1,95 cc. El Neptun que prepararé la semana próxima y que es un 14/18 mm bicilídrico tendrá 5,55 cc. El Oszi, también de Regner, con dimensiones 16 x 20 en su versión bicilindrica tiene 8 cc como el Liegende 12/36. Y me sorprende que el Crystal de Anton que lleva mi Seekadett y cuyas dimensiones de pistón y carrera son de 10 x 10 me da 1,55cc y sin embargo Anton dice que es de 3,1 cc, es decir el doble. Según esto si es doble efecto parece que se multiplica por dos el cubicaje efectivo. Si es lo correcto los cubicajes que he indicado antes de los motores señalados serían del doble de cubicaje.

Entiendo bien que la potencia que da el motor depende de lcubicaje y obviamente de la presión de trabajo que puedan admitir dependiendo de su robustez, pero me gustaría saber en que afecta para un mismo cubicaje que tenga mayor o menor carrera. El Oszi y el Liegende 12/36 son del mismo cubicaje, pero supongo que su comportamiento es completamente distinto tanto por revoluciones como por potencia.

 

[Xavier]

De este tema ya se habló en posts anteriores (montaje de dos bicilindricos en línea)

http://modelismonaval.com/foro/index.php?name=PNphpBB2&file=viewtopic&t=2674&postdays=0&postorder=asc

No obstante, paso algunos comentarios al respecto:

La cilindrada de un motor es el volumen barrido por el cilindro en una revolución y para el caso del cálculo de la potencia, hay que tener en cuenta si es de simple o doble efecto.
Estrictamente, en el caso de doble efecto, el volumen de la carrera ascendente
es menor que la descendente por cuanto hay que descontar el volumen del vástago que entra en el cilindro. ( en algunas máquinas éste puede alcanzar 12- 14 % del volumen del cilindro)
La fórmula para el cálculo de la potencia teórica ya la pasé en algún otro post en en la que intervenen los sigiuientes parametros. Presióm media efectiva en el cilindro, RPM, Nº de cilindros, simple o doble efecto y por supuesto la carrera.

La carrera es el doble de la distancia máxima del punto de aplicación del esfuerzo del piston sobre muñon del cigüeñal o sea, el doble del radio.
Se trata pues de un par de fuerzas en que su momento equivale a la fuerza por la distancia. Tanto mas distancia mas par, pero resulta que para un a misma velocidad de desplazamiento del pistón, al aumentar la carrera, la maquina gana par motory pero consecuentemente disminuye su velocidad angular o RPM.
La medida de la presión media efectiva es difícil de medir, pues no existen indicadores de diagramas tan pequeños. ( Y no es la que indica el manómetro, aún colocado en la caja de distribución)

De todas para conocer la potencia real de estas pequeñas máquinas el metodo más efectivo sería un pequeño freno de Prony adaptado a nuestra maquinita y medir las rpm. pero esto sólo como experimento pues la práctica nos indica generalmente los diámetros y carreras mas usuales en el modelismo.

Salut

Xavier

 

[LuisQ]

De este tema ya se habló en posts anteriores (montaje de dos bicilindricos en línea)

La fórmula para el cálculo de la potencia teórica ya la pasé en algún otro post en en la que intervenen los sigiuientes parametros. Presión media efectiva en el cilindro, RPM, Nº de cilindros, simple o doble efecto y por supuesto la carrera.

Se trata pues de un par de fuerzas en que su momento equivale a la fuerza por la distancia. Tanto mas distancia mas par, pero resulta que para un a misma velocidad de desplazamiento del pistón, al aumentar la carrera, la maquina gana par motory pero consecuentemente disminuye su velocidad angular o RPM.

De todas para conocer la potencia real de estas pequeñas máquinas el metodo más efectivo sería un pequeño freno de Prony adaptado a nuestra maquinita y medir las rpm. pero esto sólo como experimento pues la práctica nos indica generalmente los diámetros y carreras mas usuales en el modelismo.

Sabía que había leido algo al respecto pero no recordaba donde ni cuando. hace más de un año que explicastes perfectamente la duda que ahora tengo y no lo capté bien pues estaba empezando con el vapor. Está clarísimo.

La fórmula para el cálculo de la potencia teórica ya la pasé en algún otro post en en la que intervenen los sigiuientes parametros. Presión media efectiva en el cilindro, RPM, Nº de cilindros, simple o doble efecto y por supuesto la carrera.

¿No te acordarás de en qué post pusiste la fórmula? Entiendo que es meramente teórica, pero me puede aclarar laimportancia relativa de los diferentes parámetros que intervienen.

Se trata pues de un par de fuerzas en que su momento equivale a la fuerza por la distancia. Tanto mas distancia mas par, pero resulta que para un a misma velocidad de desplazamiento del pistón, al aumentar la carrera, la maquina gana par motory pero consecuentemente disminuye su velocidad angular o RPM.

Está claro, pero me gustaría ahora una opinión tuya, meramente basada en tu experiencia y saber, de comparación directa entre la potencia, par y rpm del TVR1A comparandolo con el Liegende 12/36. Es importante conocer ahora el comportamineto supuesto del último comparádolo con el TVR1A pues como sabes quiero diseñar ahora el PILAT de forma que pueda intercambiarlos. Y debido al gran tamaño en planta del 12/26 tengo problemas de espacio.
En realidad me gustaría, pues me iba a quedar muy bien para mi gusto de la estética y por dimensiones, colocar el motor horizontal con su eje alineado con el eje de las paletas, es decir sin reductor, y con el volante en medio.
A bote pronto pienso que puedo hacerlo basádome en tus opiniones anteriores por dos razones, la primera que teniendo ambos el mismo diámetro de pistón prácticamente,el TVR1A no puedo subirlo de 2 bar y el 12/36 puedo llegar a 3 bar. Significa el doble de fuerza teórica. Por otro lado la carrera del TVR1A es 16 mm y el 12/36 es de 36 mm que es un 225% de brazo o de par para la misma fuerza. Y por lo que indicas va a trabajar bastante más despacio. Lo que sí parece es que el 12/36 irá muy sobrado aún sin reductora ya que su cilindrada es de 16 cc y trabajará a 3 bar. El Seekadett con motor de Anton de 3,1 cc y 3 bar de presión va perfectamente, aunque es de hélice y no de paletas como el PILAT.
Estaría bien que hicieras una disquisición meramente teórica del comportamiento relativo de ambos y así pudiera tomar una decisión en el replanteo de los equipos.