INTRODUCCION En el presente trabajo se realizará la remotorización de un Moscovich con un motor de un Peugeot, ambos automóviles presentan características similares en cuanto a los motores que utilizan, las dimensiones de la carrocería, la transmisión, etc. La remotorización es un proceso de suma importancia para países con una débil economía, pues permite volver a poner en servicio automóviles que estaban en desuso, debido al deterioro del motor, los altos costos de las piezas para su reparación, altos consumos de combustible, etc. En el mismo se ofrecen las ecuaciones básicas para este cálculo, también se ofrecen los valores de los principales coeficientes que influyen en el avance del vehículo. Los cálculos están desarrollados utilizando el software Microsoft Excel. Objetivo. Comprobar si es posible remotorizar el Moscovich con un motor Peugeot para las condiciones de ciudad, a partir de la comparación de sus curvas características.
m: ?1: ?2: D: B: ?: ? ? f: K: ?m: ? n ? n ? n ? n ? ? ? ? 3 nV: nN: n n N nV Desarrollo. Ecuaciones empleadas Cálculo del peso del vehículo G ? Ga ? Go ? Go ? Gr ? m(?1 ? ?2 ) Luego: G ? Ga ? Gr ? m(?1 ? ?2 ) Donde: Ga: Go: Gr: Peso propio del vehículo. Carga útil. Capacidad de carga. Cantidad de pasajeros (se incluye el chofer). Peso por cada pasajero, se asume 75 kg. Peso del equipaje por cada pasajero, se asume 15 kg. Cálculo del radio dinámico. rk ? D 2 ? B?1 ? ? ? Donde: Diámetro de la llanta. Ancho entre la llanta y el borde exterior del neumático. Coeficiente de deformación radial del neumático. Cálculo de la potencia a velocidad máxima. ? NV ? ? G ? f ? ? K ? F ? V 2 13 ? Vmáx. ? 270? m Donde: Coeficiente de resistencia al camino. Coeficiente aerodinámico del vehículo. Rendimiento de la transmisión de fuerza. V = Vmáx: Velocidad máxima del vehículo. Para esta ecuación tenemos que: K = 0.04, f = 0.02 y ?m =0.94. Esta ecuación esta ajustada para un ángulo de inclinación de cero grados. Calculo de la potencia máxima desarrollada por el motor N máx. ? c1 ? V ? N NV ? ? n ? ? c2 ? V ? ? N 2 ? ? n ? ? c3 ? V ? ? N Donde: Velocidad máxima del motor [rpm] Velocidad a potencia máxima [rpm] Si alguna de las dos velocidades se desconoce se pueden determinar mediante la relación: ? 1.1 ? 1.2 (En nuestro caso se seleccionó V =1.2) nN
ó Marchas del vehículo io ? 0.377 ? rk ? nV Vmáx. (Relación de transmisión principal) i I ? G ? rk ? sen? máx. M mác. ? io ? ? m iI ? G? ? rk ? ? M máx. ? io ?? m Donde: Mmáx: Momento torsor máximo ? : Coeficiente de adherencia al camino. ? máx . : Ángulo de inclinación máximo del camino El resto de las velocidades se calculan como se especifica en la tabla 1 Tabla 1: Cálculo de las marchas del automóvil. Marcha 1ra De 3 escalones iI Caja de Velocidades De 4 escalones iI De 5 escalones iI 2da 3ra 4ta 5ta i I 1 – – 3 3 iI2 iI 1 – 4 4 4 iI3 iI2 iI 1 M N ? 716 .2 ? N máx n N Velocidades lineales de traslación del vehiculo Las velocidades para cada marcha se calculan por la siguiente expresión: Vmáx. ? 0.377 ? rk ? nV io ·iK Estas son las ecuaciones necesarias para el cálculo de remotorización.
4 240 4 3.24 Datos principales de los vehículos. Datos del vehículo a remotorizar. Moscovich Peso del coche [kg] Carga útil [kg] Peso Bruto [kg] No. de pasajeros Velocidad máxima [km/h] Dimensiones de los neumáticos Ancho [mm] Diámetro [mm] Dimensiones de la carrocería Ancho [m] Alto con capota puesta [m] Datos del motor Potencia máxima [CV] RPM a la que se logra la potencia máxima Consumo de combustible a potencia máxima [g/CV-h] Par máximo [kgm] RPM a la que se logra el par máximo Tipo de combustible Marchas No. de marchas hacia delante Primera (I) Segunda (II) Tercera (III) Cuarta (IV) Relación de transmisión principal Datos del vehículo disponible. Parámetros datos…………….: 1080 360 1440 130 1.524 406.4 1.55 1.48 75 5800 11.4 3400 Gasolina 3.49 2.04 1.33 1.00 3.89 Peso propio del automóvil 1035 Kg Ga…..: Caja velocidad:……………..iI: Capacidad de carga 0 Kg iII: 1.99 Gr…………..: Número de pasajeros 5 pas. iIII: 1.29 m…………: Altura del neumático 170 mm iIV: 1.00 B………….: Diámetro de la llanta 330 mm iV: 0.00 d…………..:
Ne,M,Ge Tipo combustible………………: de gasolina Relación de transm.central 4.1 io….: Potencia nominal Nv…………………..: CV Altura del automóvil 1440 mm H………….: Revoluciones máxima nv……………: rpm Ancho del automóvil 1611 mm B´………..: Potencia máxima NN…………………..: 92 CV Peso ?…………………: específico 0.75 Kg./lt Revoluciones máx. Potencia 6000 rpm nN..: Costo combustible……………: Costo del 0.75 del 5200 USD/lt USD motor……………………: Resultados obtenidos Características Exteriores del motor original y el remotorizado 300.00 250.00 Ne (original) 200.00 150.00 100.00 50.00 M (original) Ge (original) Ne (remotorizado) Ge (remotorizado) M (remotorizado) 0.00 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 rpm
Pk(kg) 600 0.6 Fuerza de Tracción del vehículo original y remotorizado. Resistencia al movimiento Pk (1ra-Original) 500 400 300 200 100 0 Pk (2da-Original) Pk (3ra-Original) Pk (4ta-Original) Pk (5ta-Original) Pk (1ra- Remotorizado) Pk (2da- Remotorizado) Pk (3ra- 0.00 50.00 100.00 Velocidad (km/h) 150.00 200.00 Remotorizado) Características Dinámica del vehículo original y de vehiculo remotorizado 0.5 0.4 D 0.3 0.2 0.1 0 D1 D2 D3 D4 D1 remotorizado D2 remotorizada D3 remotorizada D4 remotorizada 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 V (km/h)
Potencia(CV) Potencia(CV) Balance de Potencia del vehículo original 70.00 60.00 50.00 40.00 N1 N2 30.00 N3 20.00 N4 10.00 0.00 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 Velocidad (km/h) Balance de Potencia del Vehículo Remotorizado 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 N1 N2 N3 N4 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 Velocidad (km/h)
Conclusiones. De acuerdo a los resultados obtenidos anteriormente se puede concluir que se puede a remotorizar el vehículo sin muchos problemas producto a que los motores son semejantes en cuanto a potencia y velocidad de giro(rpm). En cuanto a la fuerza de tracción máxima disponible por el vehículo es superior con el nuevo motor debido a que el torque es mayor. En cuanto al consuma de combustible es menor producto a la eficiencia del motor Peugeot.