INTRODUCCI N

CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN
Resumen del Proyecto
En este proyecto se tratará de realizar el diseño preliminar de un motor alternativo atmosférico de combustión interna y encendido provocado de automoción, tomando como datos de partida las especificaciones técnicas del modelo de automóvil Mazda 3 SKYACTIVE-G 2.0.
El interés y principal objetivo de este proyecto radica en la comparación entre unmotor alternativo atmosférico de ciclo Otto con una relación de compresión 10, y el motor del Mazda 3 con una relación de compresión 14. Se pretenderá presentar, explicar y discernir las ventajas e inconvenientes del mismo siempre en relación a un motor con características más comunes.
Se comenzará realizando una pequeña introducción y definición de la nomenclatura utilizada definiendo unos valoresiniciales de diseño a partir de los cuales se simulará el ciclo termodinámico que se lleva a cabo en los cilindros.
A continuación se realizará un análisis cinemático y dinámico del movimiento de los pistones y el equilibrado del cigüeñal. Con los datos de estos modelos se procederá a diseñar el resto de las piezas del motor, teniendo en cuenta los requisitos de lubricación, refrigeración yrenovación de carga.
Por último, se recopilarán en el anexo los planos de las diversas piezas de las que se compone el motor.

ESTADO DEL ARTE Y ESTUDIO DE MERCADO

La relación de compresión en un motor de gasolina no suele ser mucho mayor que 10:1. Es posible la fabricación de motores de gasolina con relaciones de compresión de más de 11: 1 con la adición de sincronización variable de válvulas ygolpeteo de sensores para retardar el tiempo de encendido.
La inyección directa de combustible, que puede inyectar el combustible sólo en el momento de la ignición del combustible, es otro desarrollo reciente que también permite mayores relaciones de compresión en los motores de gasolina.
Sin embargo, históricamente, ya existieron algunos motores de automóviles fabricados entre 1955 y 1972 paraalta actuación que comprendían ratios de compresión de hasta 13:1, pudiendo circular con seguridad con la gasolina con plomo de alto octanaje disponible entonces. En 1981, Jaguar lanzó una culata que permitía hasta 14:1 de compresión, pero se conformó con 12,5:1 en los coches de producción. El diseño de la culata se conoce como la culata "fireball May", que fue desarrollado por el ingeniero suizoMichael May.
Es en 2012 cuando Mazda lanzó los nuevos motores de gasolina con la marca SkyActiv con una relación de compresión de 14:1, para ser utilizado en todos los vehículos de Mazda en 2015.
Con el objetivo de evitar la detonación - un problema insalvable en motores convencionales de alta compresión - el nuevo motor SKYACTIV-G incorpora una serie de nuevas tecnologías, entre las que destaca unpistón de nuevo desarrollo especialmente diseñado para soportar una combustión ideal.
La tecnología Skyactiv permite fabricar cajas de cambio más efectivas y ligeras, con componentes que generan menos fricción interna. La nueva carrocería Skyactiv es un 8% más liviana y un 30% rígida y el chasis reduce un 14% su peso.
Uno de los objetivos de la tecnología Skyactiv es reducir el peso de los cochespero evitando utilizar materiales exclusivos y muchas veces caros como la fibra de carbono o el aluminio. El uso de acero de alta resistencia y el montaje de la carrocería mediante soldadura por puntos han contribuido a mejorar estos dos aspectos.
Por otra parte, para explicar la alta relación de compresión que tiene el Mazda 5 SkyActiv, se ha de decir que una alta relación de compresión en unmotor de gasolina mejora la eficiencia térmica y como consecuencia, baja el consumo de combustible (dato que comprobaremos a lo largo del proyecto).
Además, también se ha mejorado la pulverización del combustible, se ha acortado la duración de la combustión y se han añadido cavidades a los pistones para hacer la combustión más rápida, minimizando así el efecto de autoencendido. La variedad de...