Conocimientos de ..... el motor.

[Javi_GP]

Llevo ya bastante tiempo queriendo iniciar este thread (que sería completado por otros que traten de otros apartados de la moto) y hasta ahora no había tenído mejor momento.

La cosa es que, en mi caso, conozco la historia de las motos, conozco a los pilotos, los circuitos, y algunas cosillas más, pero reconozco que donde más flaqueo es en la tecnología que las motos llevan.

No hablo de tecnología punta, sino de conocimientos básicos que se aplican a cualquier moto de calle, aunque el tema sea tratado a través de las motos de ggpp.

Este thread quisiera que tratase exclusivamente de motores, que ya habrá tiempo más adelante de abrir otros de "Conocimientos de...." referentes a suspensiones, neumáticos, chásis, aerodinámica, etc, etc. Me gusta ir por partes.

Durante muchos años, he leído motociclismo, solomoto, y siempre he tenido agujeros teóricos cuando leía las comparativas de las motos y hablaban de las interioridades de un motor y cómo su diseño afecta a la moto y le otorga un comportamiento u otro.

Las dudas me irán surgiendo según las vaya recordando (las de motores), pero ahí os pongo un anticipo.

Todo aquel que sepa del tema (total o parcialmente), el que tenga información (incluso enlaces a imagenes de otros sites), experiencias, el que tenga otras dudas de motores, en fin, en definitiva, seguir aportando esa anarquía ordenada que este foro tiene como algo tan característico, que se ponga a escribir. Que la información fluya para que acabemos aprendiendo más y más del mundo de la moto.

Yo os estaré muy agradecido.

Bueno, al grano.

A bote pronto me surge la duda del cigüeñal. ¿Qué es y qué realiza exactamente?, ¿Porque algunos motores tienen un cigüeñal (Honda NSR 500) y otras tienen dos (Yamaha YZR, Suzuki GSV, Kawa)? ¿Por qué un cigüeñal da un carácter más agresivo al motor y dos lo dulcifican? ¿Qué importancia tiene en los motores de 2 cigüeñales el que éstos sean contrarrotantes, como afecta a las inercias, qué efectos producen? ¿Cuántos cigüeñales tienen las motos de 4T actuales de motoGP?

La "mesa está servida" señores.

Saludos a todos y gracias.

[Ruben]

no soy un experto en motores, pero lo que puedo comentar es lo siguiente :

el cigueñal cumple una función muy importante, ya que en el se cuentan las "revoluciones" del motor o lo que más comunmente llamamos de RPM´s o giros del motor.
algunos motores (no solo de motos) tienen cigueñales que giran en sentido opuesto (o sea, uno a favor y otro contra reloj) y esto permite que el movimiento rotativo no afecte al conjunto del vehículo con sus vibraciones. Al contrarestarse, teoricamente se deben disipar esas vibraciones. Pero ésto hace que más piezas deban ser movidas, lo que teoricamente también debería dejar al conjunto motor más lento que si se utiliza un cigueñal solo.
Esta pieza también se conecta al embrague y através de éste a la caja de cambios, o sea es el cigueñal el que da movimiento a la transmisión.
La union del cigueñal a las bielas se realiza a través de cojinetes (una especie de medialunas de metales especiales) o de rodillos (como en algunas motos de 2T)
se conecta a los alboles de levas por medio de cadena o correa de distribución o por cascada de piñones (que pueden estar al centro o a un lado del motor)


Seguramente otros miembros del foro agregarán comentarios o (si estoy equivocado) me corrijirán como corresponde.

Saludos, y me parece una excelente idea  tener un thread con éste tema tan apasionante y del que uno nunca termina de aprender..

 

[Kingo]

Bueno, algo de idea hay sobre el tema, así que...
-Las MotoGp llevan todas motores 4t de un solo cigüeñal. En cambio, las 500 2t de cuatro cilindros de la última época motaban todas motores en v, y creo que todas con dos cigüeñales contrarotantes( en este punto ya no estoy tan seguro, corregidme si me equivoco; las de tres y dosd cilindros ya no lo sé) El hecho de que el motor fuera en V se debía a dos causas principales: la primera es que el comportamiento de estos motores (muy apretados, en los que es difícil extraer una cantidad decente de bajos y medios) mejora con esta configuración, al menos en teoría (luego, al cambiar el orden de encendido de los cilindros, estas diferencias se pueden contrarestar, de ahí vienen las distintas configuraciones que tanto se mencionan, que si screamer (explosiones separadas regularmente), que si big bang(todas a la vez), que si twinpulse(explosiones en dos grupos), etc. pero la segunda y princuipal causa de la configuración en v de los motores de 500 era otra: el espacio para los colectores de escape. Como sabrás, los colectores de un motor 2t no son de sección más o menos constante, como en los 4t, sino que tienen lo que se conoce como "panza" o "cono y contracono", y siempre uno por cilindro. Así que hay que meter, en un carenado muy pequeño, cuatro "panzas", y la mejor forma de hacerlo es con un motor en v, en el que los escapes de los cilindros traseros salen por detrás (con las panzas bajo el colín) y los de los cilindros anteriores, por un lateral de la moto (con las panzas en la quilla, bajo el cárter). En los primeros años de las 2t se utilizaron distintas configuraciones, la más extraña de la que he oído hablar fue la de las primeras yzr, con 4 cilindros en línea, que llegaron a atrasar los dos cilindros exteriorespara ganar espacio para los colectores.
En cuanto a lo de utilizar un cigüeñal o dos, como bien explica Rubén, un motor con dos cigüeñales contarrotantes es "simétrico", es decir, que cada medio motor efectúa los mismos movimientos que el otro medio (con sus correspondientes inercias) pero al contrario, con lo que ambos se equilibran, sin producir vibraciones ni efectos extraños en el comportamiento de la moto. Un solo cigüeñal produce inercias parásitas, que pueden ser tanto beneficiosas como perjudiciales. Si gira hacia delante, aligera el tren delantero, y viceversa.
En cuanto a la razón de que las motoGp sean de un solo cigüeñal, ya no estoy seguro; si alguien puede arrojar algo de luz sobre el tema, le estaría muy agradecido.

Saludos

[Epifumi]

Bueno, a ver si me explico:

En todas las motos basadas en pistones (la unica excepción serían los motores Wankel) la explosión del combustible dentro de los cilindros proporciona un mivimiento hacia abajo de estos. Pero para que la rueda avance, es necesario un movimiento circular. El cigüeñal tiene como misión convertir el movimiento vertical de los pistones en un movimiento rotacional. La conexión entre pistones y cigüeñal se hace mediante las bielas.

Como no existen infinitos pistones sino un número discreto de éstos el cigüeñal tiende a moverse a "golpes". Para corregir esto, el cigüeñal cuenta con un disco  conectado a unos de sus extremos con el fin de mantener un momento de inercia constante. Este disco se llama volante. Ademas, para equilbrar el conjunto, entre los apoyos para el carter y los codos para las muñequillas de las bielas, hay unos contrapesos que minimizan las vibraciones.

Como normalmente el cigüeñal  esta situado en dirección perpendicular a la marcha (bloque de cilindros en linea o "uves" delante/detras) se tiene que conectar con la caja de cambios mediante la cadena de transmisión primaria. A su vez, la caja de cambios se comunica con la rueda mediante la cadena de transmisión secundaria.

Existen motos en las que por la disponición del bloque de cilindros, el cigüeñal está orientado hacia atras por los que no es necesaria una cadena de transmisión primaria y hay una toma directa. es el caso de las BMW bicilíndricas y de las Moto Guzzi.

El problema del cigüeñal es que tiene un giro en una unica dirección por lo que genera una inercia en todo el motor. ademas, al recibir "golpes" procedentes de las bielas, tiende a vibrar. los motores con dos cigüeñales tratan de minimizar la inercia haciendo girar cada en un sentido para que se contrarresten.

El porque las motos de 4T solo usan uno podría ser porque su ciclo es mas "dulce" al solo tener una explosión por cada dos movimientos de vaiven de los pistones.

[Javi_GP]

¡¡Buff!!, demasiada información en tan pocas líneas, jejeje. (ta bien)

Voy haciéndome una idea.

Ahora, lo que me asalta es por qué un giro de un único cigüeñal hacia el mismo sentido que las ruedas provoca un aligeramiento del tren delantero y el giro contrario provoca (me imagino) un aplomamiento (existe esa palabra?) del tren delantero. No se qué fenómeno provoca eso. Uno puede llegar a pensar, de manera simple, que el giro sobre su propio eje de una barra de metal dentro del motor nada tendría que ver con el aplomo de una rueda "móvil" que está casi medio metro por detrás y que se encarga de apoyar y dirigir la moto.

Por otro lado, en los motores de 2 cigüeñales, al tener piezas adicionales que sirvan para suavizar las vibraciones y hacer un bloque más estable, provocarán ciertos rozamientos y, por tanto, pérdidas de potencia. ¿Esta pérdida de potencia compensa las vibraciones?

En fin, que hay temita.

Saludetes.

[VR46]

Las NSR 500 siempre han sido de 1 cigüeñal, al contrario de YZR, RGV, Cagiva, que han sido de 2 cigúeñales contrarrotantes.
Hay que diferenciar dicho elemento de un motor de 2T y uno de 4T.
En uno de 2T, los contrapesos son totalmente circulares, y a parte de permitir un giro constante y mantenido del conjunto biela/pistón, hace funciones de precompresión en el cárter, cuando empieza el periodo de carga.
En uno de 4T, tiene forma de "hacha",(los contrapesos no forman un círculo perfecto) y se responsaviliza del equilibrado en el giro del motor.

[kierokilometros]

Vamos a ver,menos Epi creo que habeis dado demasiada informacion para empezar.A mi me gusta empezar la casa por los cimientos.
 He encontrado una pagina donde explica el tema bastante bien,ya tendremos tiempo de profundizar,aunque vais bien encaminados.

la pagina es:

como funcionan los motores 4T

Cuando comprendas la base podremos entrar en detalles,porque hay muxa fisica que explicar.Tendre que repasar mis apuntes para no equivocarme.Aunque tambien intentare que se entienda.Pero no olvidemos que el funcionamiento de un motor es pura fisica.En la pagina hay dibujos y representaciones que te ayudaran muxo,porque solo de palabra es muy dificil imaginarse algunas cosas.

No soy un experto,pero se me daba bien la fisica y como me gustaban las motos ya entonces me ayudo a comprender como van.

uuuuuuuuuVVVVVVVVVVVVVVsssssssssssss
 

[Epifumi]

Uno puede llegar a pensar, de manera simple, que el giro sobre su propio eje de una barra de metal dentro del motor nada tendría que ver con el aplomo de una rueda "móvil" que está casi medio metro por detrás y que se encarga de apoyar y dirigir la moto.

Ese suele ser un error muy común ya que se tiende a pensar que un solido con movimiento circular se comporta como uno con movimiento lineal. Sin embargo, la distancia de la particula que gira con respectop al eje de giro (el radio) le confiere una propiedad que no tiene el movimiento rectilineo: el momento de inercia. Este momento (I) hace las veces de la masa en el movimiento rectilineo por loq ue cualquier cosa que gira tiene una masa rotacional equivalente a su masa por el radio al cuadrado. De ahi que un cigüeñal tenga una momento de inercia, es decir, una "masa vectorial", que es mayor cuanto mayor es el radio de giro y es por ello que genere fuerzas en el sentido del giro.

Te pondré un ejemplo para ver si lo explico bien: imaginate que estamos en un tiovivo, tu estas sentado en uno de los caballitos del interior y yo e uno del exterior. Si en el mismo momento golpeamos a una pelota que cuelgue de un techo fijo, está claro que cojera mas velocidad la que recibe mi golpe que la golpeas tu.
 

[kierokilometros]

Si Epi,por ahi van los tiros,pero hay que aclarar que el momento de inercia es la fuerza longitudinal(es decir en el sentido del eje)que recibe un cuerpo en rotacion al acelerarse.Por tanto,el ejemplo que pones no creo que sea el mas indicado.Tu ejemplo explica mas que a las mismas revoluciones hay mas inercia a mas radio.

 El ejemplo que pone mi libro es:

Si tenemos el motor y elice de un aeroplano.Si el piloto desea virar hacia la izquierda,o sea cambiar el eje de rotacion,los cojinetes del motory de la helice tienen que ejercer un par(fuerza)equivalente al otro par.En virtud del tercer principio el eje ejercera un par sobre los coginetes que tiende a elevar el morro del avion y a bajar la cola.Y al reves si quiere girar a la derecha.Reciprocamente un cambio de altura del avion, lo  hara virar a la izquierda si sube y a la derecha si baja.

 No se si se entendera,pero es asi.
Me alegro de que hayas iniciado este topico Javi.Se puede aprender muxo,yo tambien quiero saber mas.  

[Epifumi]

Claro, lo que he intentado ejemplificar es que una particula que giratiene una masa aparente que depende del radio de rotación y por consiguiente, tiene una eneergía cinetica mayor cuanto mayor es el radio.

Creo que estamos confundiendo el momento de inercia, I=mr2(), con el Momento cinético de rotación o momento angular (L). El primero es el equivalente a la masa en rotación y es una magnitud escalr por lo que no tiene dirección ni sentido. El segundo es la fuerza de rotación de una particula y si es una magnitud vectorial con dirección perpendicular al eje de rotación, sentido del giro y punto de aplicación en la partícula que gira.





Por otra parte, para contrarestar las inercias generadas por el giro (momento angular, L) hay que basarse en la conservación del momento angular, es decir, hay que hacer que dos solidos giren de forma contrarotante de forma que sus momentos angulares sean iguales pero de sentido contrario

[kierokilometros]

nos vamos entendiendo

[Epifumi]

Ademas, existen otras inercias generadas, en este caso por el mov¡miento alternativo (arriba/abajo) de los pistones. Se generan unas fuerzas en el movimiento excentrico de la biela con respecto al cigüeñal.



Estas fuerazs no se anulan prque no ocurren sim¡ultaneamente, ademas, las fuerzas varáin con el giro porque el angulo de la biela con el cigüeñal es variable

Si quereis saber mas sobre esto, mirad aqui

[mikemetal29]

:blink:  

[Javi_GP]

Fantástico chicos, fantásticos.

Me han encantado las explicaciones, los links, los dibujos, todo.

RC1 me ha enviado un mail con imagen y todo en el que explica otro punto que vosotros aún no habéis contado, y que responde a una de mis preguntas.

Me gustaría que fuese él el que pusiese el post con la imagen. Esperaré un poco y si no lo hace él..... entonces creo que lo haré yo.
Básicamente cuenta que el pistón presiona sobre la pared interna del cilindro cuando está bajando y subiendo, que siempre lo hace sobre el mismo lateral (esto aún lo tengo un poquillo confuso) y que esto provoca que el motor "golpee" hacia delante o atrás (según el giro del cigüeñal), golpes que el chásis remite a la moto y, por tanto, al tren delantero, que lo hará más ágil o aplomado.

Gracias, y seguimos, eh?  :D  

[Epifumi]

Creo que se refiere a la presión que soporta el cilindro cuando el pistón esta entre el PMS y el PMI debido a la inclinación de la biela. Esta presión es debida a la explosión del combustible por lo que se da siempre cuando el pistón baja y afecta a la parte del cilindro que se encuentra a favor del sentido de giro del cigüeñal