2do_laboratorio

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

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INDICE PAG

INTRODUCCION……………………………………………………………. 2

OBJETIVOS………………………………………………………………….... 3

1. CAPITULO I: FUNDAMENTO TEORICO

1.1. Proceso de admisión………………………………………….… 3

1.2. Coeficiente de exceso de aire ……………………………… 9

1.3. Coeficiente de llenado ……………………………………… 11

2. CAPITULO II: METODOLOGIA

2.1. Procedimiento. ………………….............................................. 14

3. CAPITULO III: DATOS , CALCULOS Y RESULTADOS

3.1. Datos obtenidos ………............................................................ 15

3.2. Cálculos. y resultados. ………………….................................. 16

4. CAPITULO IV: REPRESENTACION GRAFICA Y ANALISIS DE RESULTADOS

4.1. Representación grafica. ………………….................................. 20

4.2. Análisis de las graficas ………………………………………... 22

5. CAPITULO V: OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

5.1. Observaciones…………………............................................... 23

5.2. Conclusiones…………………................................................. 23

6. BIBLIOGRAFIA

Motores de combustión interna 1

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:UNI_Logo.jpg


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INTRODUCCION

Para realizar el ciclo de trabajo en un motor de combustión interna a pistón, es

preciso expulsar del cilindro los productos de la combustión formados en el ciclo

anterior e introducir en él la carga fresca del aire o de la mezcla aire – combustible.

Estos dos procesos (admisión y escape) están vinculados entre sí , en función del

número de tiempos del motor, así como del procedimiento de admisión.

La cantidad y calidad de carga fresca suministrada depende de la forma como se

limpia el cilindro del motor. Por eso el proceso de admisión de debe analizar

tomando en consideración los parámetros que caracterizan el desarrollo del proceso

de escape, examinando todo el complejo de fenómenos que se refieren al proceso

de intercambio de gases en conjunto.

En el siguiente informe presentaremos el comportamiento de cada parámetro de

admisión como: coeficiente de exceso de aire, relación aire combustible, eficiencia

volumétrica etc, para determinar como influyen cada una de estas en la potencia y

eficiencia de los motores que se emplearon en el laboratorio.




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ESTUDIO DE LOS PROCESO DE ADMISIÓN Y FORMACIÓN DE LA MEZCLA DE LOS

MOTORES POR COMPRESIÓN

OBJETIVOS

Identificación de la instalación e instrumentación de un banco de pruebas para un motor diesel.

Determinar la influencia de los regímenes de funcionamiento y los parámetros constructivos del motor

sobre los coeficientes de llenado y de exceso de aire, que son los parámetros que caracterizan el proceso

de admisión y de formación de la mezcla.

Conocer la metodología experimental para la obtención de las características principales de un motor

Diesel (motor Petter).

Análisis de los resultados

CAPITULO I

FUNDAMENTO TEÓRICO

1.1.-PROCESO DE ADMISION

El proceso de admisión de mezcla fresca (aire en Diesel y Otto de inyección directa), comienza algo

antes de que el pistón llegue al PMS y Dura hasta algo después del siguiente PMI. Los ángulos de inicio y

final de la admisión vienen marcados por el AAA y el RCA en la figura. Durante ese proceso, el movimiento

descendente del émbolo hace que el fluido que está en la admisión pase por la válvula de admisión y entre en

el cilindro. Es normal que el diseño del motor se haga para que en la admisión entre en el cilindro la mayor

cantidad posible de gases, optimizando la utilización de la cilindrada y maximizando la potencia o el par

desarrollado por el motor (el par va a ser casi proporcional a la masa de gases que ingrese al cilindro).




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En la figura, se representa el área de entrada por la válvula en función del ángulo de giro del cigüeñal. Si el AAA fuera muy pequeño, el área de paso cuando el émbolo empiece a bajar va a ser muy pequeña, perdiendo por tanto la primera parte del proceso de admisión. Así que puede ser bueno empezar a abrir la válvula algo antes, para que

cuando el émbolo baje ya haya un área de paso por la válvula de admisión suficiente.

El sistema para el proceso de admisión consta desde el filtro de aire y va hasta el interior de los cilindros.

Durante en ese trayecto se producen pérdidas inevitables que disminuyen la calidad del admisión (llenado de

los cilindros) del motor. Entre los factores que afectan el proceso de admisión se puede mencionar:

Pérdidas de presión (hidráulicas) en el sistema de admisión (ΔPa=Po-Pa).

Presencia de gases residuales(Mr [Kmol de gases residuales/ciclo])

Calentamiento de la mezcla fresca por efecto de contacto con las paredes calientes del sistema de

admisión(ΔT)

Reglaje de válvulas.




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1.-Perdidas hidráulicas (ΔPa)

Depende de:

Calidad de filtro de aire

Cantidad de suciedad en el filtro de aire.

Rugosidad de las paredes de admisión.




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P0

ρ0

+V

02

2+gZ0=

Pa

ρa

+V

a2

2+gZa+ξ

Vval2

2

ξ : Sumatoria de pérdidas (filtro, venturi, válvula, etc.)

ξalignl ⟨≈cte (MEC )⟨Variable ( MECH )

¿¿

¿¿

Despreciando cambios de energía potencialV val=V max (del sistema)

P0−ρa

ρ0

= (ξ+ β2)V

val2

2.. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .(α )

tambien :

V val proporcional anAval

Aval : Arealateraldeltroncodecono




-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

→V val=KnAval

.. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .( β )

reemplazando (α ) en ( β ):

ΔPa=P0−Pa=k1

( ξ+β2)2

ρ0n2

Aval2

De esta expresión se deduce:

ΔPa depende de n2

ΔPa es inversamente proporcional a A2val

si A val ↑⇒ΔPa ↓¿ valvulas ↑⇒ ΔPa ↓

Luego:

En aspiración natural: ΔPa=Po-Pa

En sobrealimentación: ΔPa=Pk-Pa




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2.-Cantidad de gases residuales

Se caracteriza mediante el coeficiente de gases residuales (γ r )

γ r=M r

M 1

M r : Moles de gases residuales por ciclo en el cilindro, en el proceso de admisión

M 1 : Moles de mezcla fresca en el proceso de admisión

Para los gases de escape en el cilindro, se puede considerar:

M r=Pr∗V r

R∗T r

Pr: Presión de gases residuales. Factor más influyente en la presencia de gases residuales en el final del

proceso de admisión.

Vr¿Vc; además Vc=Vh/(ε -1)

Tr=f(Tb);Tb=f(Tz); Tz=f(α )

T r¿⟨ T r=700−900 ºK ( MEC )⟨T r=900−1000 ºK ( MECH )

¿

Existe una semejanza entre los procesos de admisión y de escape:

ΔPr≈K 2 ρr (ξr

2) n2

A2val , esc

ΔPr : Caracteriza la eficiencia de salida de los gases de escape

ξr ¿⟨ tubo de escape

⟨ silenciador¿

ε ↑ ⇒ γr ↓ ( Motores diesel )

MECH: γ r =0.06-0.10

MEC : γ r =0.03-0.06

Observación:




-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

γr =M r

M 1

M r semejante V c

M 1 semejante Vh

⇒ γ r ≈V c

Vh

3.-Grado de calentamiento (ΔT):

Se produce por el efecto de las paredes calientes del sistema de admisión.

Depende de:

Temperatura media de paredes

Tiempo de contacto con las paredes calientes

Coeficiente convectivo (h)

Velocidad del aire (Depende de las rpm del motor)

ΔT =f (T paredes ;V aire ; tcontacto ;h )

La temperatura media de las paredes del sistema de admisiones el factor más importante.

Calculo de Ta

Si

ΔT ↑ ⇒ T a ↑( M r o γr )↑ ⇒ T a ↑Tr ↑ ⇒ T a ↑

Si asumimos que la mezcla se realiza en forma instantánea y Ta sea la temperatura de equilibrio:

Ley de la termodinámica




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M 1 CP 1(T 0+ ΔT )+M r CPr T r=( M 1+M r )CP 2T a

CP 1≃CP 2 M r¿¿

¿

1.2.-COEFICIENTE DE EXCESO DE AIRE (α)

En el motor de automóvil la cantidad de aire realmente consumida puede ser, en función del tipo de

formación de la mezcla, de las condiciones de encendido y combustión, así como del régimen de

funcionamiento, mayor, igual o menor de la necesaria teóricamente para la combustión completa. La

relación entre la cantidad real de aire que ingresa al cilindro del motor y la cantidad de aire teóricamente

necesaria para la combustión de 1 Kg. de combustible, se denomina coeficiente de exceso de aire y se

designa con la letra α.




-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

α=lr

lo

=Lr

Lo

lr :Re lación aire−combustible reallo :Re lación estequiometrica de aire−combustible

lo=10 .23 [83 C+8 H −Oc] ( Kg

kg)

lo=10 .23 [83 C+8 H −Oc] ( Kg

kg)

A partir de la ecuacion de combustion :Sea la reacción química completa de combustión :Cn H m+a(O2+3 . 76 N2 )→bCO2+cH2 O(v )+dN 2

→ lo=a(32+3 .76∗28)12 n+m

( KgKg

)

Lo=10 . 21 [C12

+H4

−O c

32 ] ( KmolKmol

)

Lo=a∗4 .761

( KmolKmol

)

En los motores de gasolina con encendido de la mezcla homogénea por chispa y con regulación combinada,

cuando la mariposa de gases está completamente abierta, la mayor economicidad y el transcurso suficiente

estable del proceso de combustión se logra siendo α=1.1-1.3.

La máxima potencia de estos motores se obtiene enriqueciendo ligeramente la mezcla (α=0.85-0.90). Para

alcanzar un trabajo estable del motor a bajas cargas y en vacio se necesita un mayor enriquecimiento de la

mezcla. En caso de α<1, debido a la insuficiencia de oxígeno, el combustible no se quema totalmente, como

consecuencia de lo cual durante la combustión el desprendimiento de calor es incompleto y en los gases de

escape aparecen los productos de la oxidación incompleta (CO, H, CH4 y otros).

En los motores diesel donde se emplea la regulación cualitativa, el coeficiente α varía en función de la carga

en amplios limites.

lr :Re lacion real aire−combustible

lr=Gar

Gc

entonces α=Gar

Gc lo




----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- EN EL LABORATORIO

Para el cálculo de la cantidad de aire real se emplearan las siguientes formulas:

Motor de encendido por compresión:

Gar=5 .8365∗ΔS( sen30 º )[0 .464∗(Po−ΔP∗1013 .6

T o+273 )] ( Kgh

)

Po (mmHg )ΔP (cmH 2O)

T o( ºC )ΔS ( cmH2O )

Para el cálculo de la cantidad de combustible real se empleara la siguiente formula

Válida para motor de encendido por compresión.

Gc=3 .6ΔVΔt

ρc (Kgh

)

ΔV :(cm3)Δt : ( seg )

ρc :( Kgl

)

1.3.-COEFICIENTE DE LLENADO nv (EFICIENCIA VOLUMETRICA)

La geometría del múltiple de admisión es de gran importancia en los motores de combustión interna

modernos debido a su influencia directa en la eficiencia volumétrica y en las características del flujo de

entrada al cilindro, lo que repercute en el desempeño integral del motor, sobre todo en lo relacionado con su

potencia, consumo de combustible y emisiones contaminantes.




-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

nv=Gar

Gat

=V K

V h

. .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .( I )

Caudal de aire es el volumen medido en una unidad de tiempo

V K=Q

( i∗n2∗1

60)=Q

V H∗n120

Q :Caudal de aireV H :Cilindrada total del motorRe emplazando en (I ):

nv=Q

V H∗n120

.. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .( para motores de 4 tiempos)

Estado “a”:

Pa∗V a=M a∗R∗T a . .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .(∗)

M a: Gases residuales mas moles de mezcla fresca hasta “a”.

M a=Ma1+Mr

Ma1: Cantidad solo de mezcla fresca hasta “a”.

En el ducto de admisión:

Pk∗V K=M 1∗R∗T k .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .(**)

M1: Moles de mezcla fresca en un cilindro al final de la admisión.

V K=nv∗V h .. . . .. . . .. . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . .. . . .. . . .. . . .. .(*** )

De (*),(**) y (***):Motores de combustión interna 13



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nv=Pa

PK

∗T a

T a

∗V a

V h(M 1

M a 1+M r)

Definimos :

ϕ1=M 1+M r

M a1+M r

ϕ1 :Coeficiente de rec arg aϕ1=1. 03−1.09Una formula mas completa es :

nv=ϕ1∗Pa

PK

∗(εε−1 )∗T K

T K+ΔT +γ r∗T r

tambien :

nv=T K

T K+ΔT∗(1ε−1 )∗[ϕ1∗

εPa

PK⏟Admision

−ϕS∗Pr

PK⏟Escape

]Factores que influyen sobre el coeficiente de llenado:

El coeficiente de llenado es influenciado por una serie de parámetros que dependen de los diferentes

regímenes de funcionamiento del motor y cada uno de estos parámetros depende también entre sí. Las

formulas anteriores nos ayudan a estimar la influencia de los parámetros.

a) Relación de compresión:

Si los demás parámetros fueran constantes, nv disminuye con el aumento de la relación de compresión

(ε).

Experimentalmente se demuestra que nv no depende de ε.

b) Presión al final de admisión(Pa)

Es el parámetro de mayor influencia sobre nv y está muy relacionado con las pérdidas hidráulicas en

el ducto de admisión.

Cuando las perdidas hidráulicas se incrementan, disminuye Pa y disminuye la eficiencia volumétrica.

c) Presión y temperatura de entrada de admisión (PK y TK)

Si aumenta PK entonces aumenta el coeficiente de llenado

Si aumenta TK entonces aumenta el coeficiente de llenado

Esto se demuestra mediante la fórmula experimental:

nv 1

nv 2

=√ T K 1

T K 2




----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- d) Presión y temperatura de los gases residuales(Pr y Tr)

La eficiencia volumétrica disminuye con el aumento de la presión de los gases residuales mientras

que la temperatura de estos prácticamente no influye sobre el coeficiente de llenado.

e) Barrido:

Cuanto más perfecto es el barrido del cilindro mejor será el llenado de mezcla fresca en el.

f) Calentamiento de la carga (ΔT):

A mayor ΔT, disminuye la eficiencia volumétrica ya que menos carga entra al cilindro por el amento

de la densidad del aire.

g) Llenado del motor a n constante variando la carga:

Al cerrar la válvula de mariposa, pa disminuye y por lo tanto disminuye la eficiencia volumétrica.

h) Variación de n:

Cuando la velocidad del motor varía, varía la resistencia del sistema de admisión, el calentamiento de

la carga y la presencia de gases residuales lo que hace que disminuya la eficiencia volumétrica.

EN EL LABORATORIO:

Para el cálculo de la cantidad de aire real se emplearan las mismas formulas que las empleadas para el

cálculo del coeficiente de exceso de aire.

Calculo de la cantidad de aire teórico:

Cat=30 (V H )( ρ¿aire )n (

Kgh

)

V H :m3

ρ¿aire :

Kg

m3

n :rpm

CAPITULO II

INSTALACION Y EQUIPO DE INSTRUMENTACION

1. Banco de pruebas motor Diesel Peter conectado con un freno eléctrico que está conectado a un tablero de control, este freno también es utilizado al inicio como arrancador del motor.




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Figura 7. Motor petter.

Detalles de motor Petter

DATOS ADICIONALESPotencia efectiva (Ne) 8.2HP/2000rpmCilindrada(Vh) 659cm3

Cantidad de cilindros 1Relación de compresión 16.5/1Densidad del combustible(Diesel 2) 0.850 gr/cm3

Densidad del agua(T = 20ºC) 1000 Kg/m3

Presión atmosférica (mmHg) 760Temperatura ambiente (ºC) 18Longitud del brazo del eje 0,31 mDensidad del aire 1.225 Kg/m3

Relación estequiometria (lo) 14.45

2. Manómetro. Este manómetro es utilizado para medir la presión de entrada del aire que ingresara al motor

Figura 8. Manómetro inclinado.




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2. Micrómetro, conectado a cremallera. Esta micrómetro está instalado de tal manera que se pueda medir con exactitud la corrida de la cremallera, que cumple la función de acelerador

Figura 9. Micrómetro para medir corrida en la cremallera1. Dispositivo para medir el consumo de combustible por el método volumétrico.

2. Manómetros de mercurio.

Para medir la presión atmosférica y la presión dentro de los pistones




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BANCO DE FRENADO

METODOLOGIA

2.1.-PROCEDIMIENTO

Primer Ensayo.

1. Comprobar el funcionamiento adecuado de los equipos que conforman el banco de ensayos.

2. Arrancar el motor, para lo cual se realizara los siguientes pasos:

Prender el motor eléctrico primario.

Conectar la llave de transmisión de corriente desde el generador primario hasta el sistema de arranque

del motor.

Conectar la dos llaves de alimentación ubicados en el motor de control primario (de arranque).

Poner la manija de arranque del tablero secundario (de carga) en “start”.

Arrancar el motor moviendo la palanca de excitación de corriente de freno.

Esperar que la palanca de excitación vuelva a su posición inicial.

Con la mariposa de gases del carburador establecer el régimen de velocidad del motor igual a 1800

r.p.m.

3. Esperar que el motor alcance una temperatura de 70º C.




----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 Abrir la mariposa del carburador de tal manera que las r.p.m. del motor alcancen su valor nominal nnom =

3000 r.p.m.

5 Variando la posición de la mariposa de gases del carburador y sin variar la carga del tablero de control y

realizar las mediciones correspondientes.

Segundo Ensayo.

1. Realizar los pasos 1, 2 y 3 del primer ensayo .

2. Variar la carga del reóstato del tablero de control y establecer otro régimen de velocidad del cigüeñal

(2600 r.p.m.) realizar las medidas correspondientes de carga del motor.

CONDICIONES DE PRUEBA

Primera Prueba

Determinación de (α ) y (nV ) Variando las RPM(hC=cte )

a) hC=16mm

Rango de variación de n=100 -> 2000 RPM

Numero de puntos de prueba =6

tS=15 s ( tiempo de consumo del combustible)

L=31cm (brazo)

T O=24 ° C

PO=750 mmHg

b) Graficas que se deberán de construir con los resultados

α=f (n ) ; para hC=16mm

nV =f (n) ; para hC=16 mm

c) Magnitudes que se medirán

ΔP

ΔS

ΔV (cm3 )

F (n)

n (RPM)




----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- d) Magnitudes o parámetros a calcular

M T ( N . m)

Ne( Kw )

Gc( Kg /h )

Ga( Kg /h)

nV =f (n)

α=f (n )

Segunda Prueba

Determinación de (α ) y (nV ) Variando la posición de la cremallera (hC=var iable )

a) n=1800 RPM

Rango de variación de hC =17.5 -> 15.5 mm (posición de la cremallera de la bomba de inyeccion)

Numero de puntos de prueba =6

tS=15 s ( tiempo de consumo del combustible)

b) Graficas que se deberán de construir con los resultados

α=f ( Ne)

nV =f (Ne )

CAPITULO III

3.1.-DATOS OBTENIDOS

Manteniendo Δhr constante:

hc F Δt ΔV ΔS ΔP n

16 82,5 15 11,3 10,30 7,30 2000

16 88,0 15 9,3 9,60 6,80 1800

16 89,0 15 8,6 9,10 6,40 1700

16 88,5 15 7,2 8,70 5,90 1600

16 90,5 15 7,1 8,20 5,60 1500

16 87,0 15 6,7 7,60 5,20 1400

16 91,0 15 5,6 6,60 4,60 1200

16 87,5 15 4,7 5,70 4,80 1000

Manteniendo la velocidad del motor constante:

hc F Δt ΔV ΔS ΔP n




----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15,00 83,5 15 9,5 9,60 9,6 1800

15,50 84,5 15 8,3 9,80 9,7 1800

16,00 82,0 15 7,4 9,80 9,8 1800

16,50 75,5 15 6,3 9,80 9,8 1800

17,00 73,5 15 5,8 9,80 9,9 1800

17,50 68,0 15 5,1 10,10 9,9 1800

3.2.-CÁLCULOS Y RESULTADOS (MOTOR PETER)

Formulas utilizadas:

1.-

Gar=5 .8365∗ΔS( sen30 º )[0 .464∗(Po−ΔP∗1013.6

T o+273 )] ( Kgh

)

Donde:

Gar : Cantidad real de aire (Kg/h)

Po ,T o : Condiciones de la entrada de admisión (mmHg y ºC respectivamente)

ΔS : Variación de presión estática en el ducto de admisión (cm H2O)

ΔP : Factor de corrección en la admisión (cm H2O)

2.-

Gat=30∗V H∗ρ¿aire∗n ( Kg

h)

Donde:

Gat : Cantidad de aire teórico (Kg/h)

VH : Cilindrada del motor (m3)

ρ¿aire

: Densidad corregida del aire(Kg/m3)

n : rpm

3.-ρ

¿aire=ρaire( Po

760 )(273To+273 )

Donde:




----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ρ

¿aire

: Kg/m3

Po : mmHg

To : °C

ρaire =1.293 Kg/m3

4.-

nv=GarGat

Donde:

nv: Eficiencia volumétrica o coeficiente de llenado

5.-

lo= 10 .23 ( 8

3C+8 H −O) Kg aire

Kg comb .

Donde:

C, H, O: Porcentajes gravimétricos de carbono, hidrogeno y oxigeno en el combustible diesel.

6.-

Gc=3. 6∗ΔVΔt

∗ρ c

Donde:

Gc : Consumo real de combustible (Kg/h)

ΔV : Variación de volumen (cm3)

Δt : Tiempo empleado en consumir ΔV de combustible (s)

ρ c : Densidad del combustible (Kg/l)




----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7.-

α=Gar

Gc lo

Donde:

α : Coeficiente de exceso de aire

Gar : Cantidad real de aire (Kg/h)

Gc : Consumo real de combustible (Kg/h)

lo : Relación estequiometria de aire-combustible

Ejemplo de cálculo para el primer punto de los datos tomados mostrado en el protocolo de pruebas.

Cálculo de cantidad de aire real

Gar=5 .8365∗3∗0 .5 [0 . 464∗(750−2 . 4∗1013. 6

24+273 )] =10. 234 (Kgh

)

Cálculo de la cantidad de aire teórico

De la ficha técnica del motor Peter: VH=659*10^(-6) m3

Gat=30∗659∗10−6∗1 . 1729∗603=13 . 9825 ( Kgh

)

Cálculo de la eficiencia volumétrica (nv)

nv=10. 23413. 9825

=0 .7349

Cálculo de la relación estequiometria de aire-combustible:

De los datos del fabricante del combustible se tiene la composición gravimétrica:

%C: 0.87

%H: 0.126

%O: 0.004

lo= 10 .23 ( 8

3∗0.87+8∗0.126−0 .004 ) =14 .452

Kg aireKg comb .




----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Cálculo del consumo real de combustible:

Gc=3. 6∗1. 715

∗0 . 85=0 .3468 ( Kgh

)

Cálculo del coeficiente de exceso de aire:

α=10 . 2340 . 3468∗14 . 452

=2 . 041

Realizando los mismos cálculos para los demás puntos se obtiene la tabla:

Manteniendo hc constante:

Gat Gar Gc Me nv Ne α ge lo(kg/h) (kg/h) (kg/h) (Kg/Kg)

50,54635,55

9 2,224 25,575 0,704 5,356 1,109 415,174 15,990

45,49133,15

9 1,830 27,280 0,729 5,142 1,257 355,929 18,117

42,96431,44

4 1,692 27,590 0,732 4,912 1,289 344,584 18,579

40,43730,07

7 1,417 27,435 0,744 4,597 1,473 308,251 21,226

37,90928,35

7 1,397 28,055 0,748 4,407 1,408 317,069 20,294

35,38226,29

2 1,319 26,970 0,743 3,954 1,383 333,475 19,940

30,32822,84

6 1,102 28,210 0,753 3,545 1,438 310,886 20,730

25,27319,72

7 0,925 27,125 0,781 2,841 1,480 325,630 21,327

Manteniendo la velocidad del motor constante:

Gat Gar Gc Me nv Ne α ge lo

45,49133,06

8 1,870 25,885 0,727 4,879 1,227 383,177 17,687

45,491 33,75 1,633 26,195 0,742 4,938 1,434 330,814 20,664




----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3

45,49133,75

0 1,456 25,420 0,742 4,792 1,608 303,935 23,175

45,49133,75

0 1,240 23,405 0,742 4,412 1,889 281,032 27,221

45,49133,74

7 1,141 22,785 0,742 4,295 2,051 265,768 29,565

45,49134,78

0 1,004 21,080 0,765 3,973 2,404 252,595 34,652

CAPITULO IV

REPRESENTACION GRAFICA Y ANALISIS DE RESULTADOS

4.1.-REPRESENTACION GRAFICA

Para hc=16mm; (constante)

900 1100 1300 1500 1700 1900 210010

15

20

25

30

35

40

0.5

0.7

0.9

1.1

1.3

1.5

1.7

1.9

2.1

2.3

2.5

Gar , Gc vs n

Gar

n(RPM)

Gar

Gc




-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

900 1100 1300 1500 1700 1900 210015

16

17

18

19

20

21

22

0.65

0.67

0.69

0.71

0.73

0.75

0.77

0.79

A/F, nv vs n

A/F

n(RPM)

A/F

nv

900 1100 1300 1500 1700 1900 21001.000

1.100

1.200

1.300

1.400

1.500

1.600

coef de exeso de aire vs n

alfa

n(RPM)

α

Para n=1800rpm; (constante)




-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

14.80 15.30 15.80 16.30 16.80 17.30 17.8033.00

33.20

33.40

33.60

33.80

34.00

34.20

34.40

34.60

34.80

35.00

0.5

0.7

0.9

1.1

1.3

1.5

1.7

1.9

2.1

Gar , Gc vs hc

Gar

hc

Gar

Gc

14.80 15.30 15.80 16.30 16.80 17.30 17.8015

20

25

30

35

0.71

0.72

0.73

0.74

0.75

0.76

0.77

A/F, nv vs hc

A/F

hc

A/F

nv




-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

14.80 15.30 15.80 16.30 16.80 17.30 17.801.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

2.200

2.400

2.600

coef de exeso de aire vs n

alfa

hc

α

4.2.-ANALISIS DE LAS GRAFICAS

1. De la gráfica (v vs n), notamos que conforme aumenta la velocidad de rotación n la eficiencia

volumétrica disminuye, esto se debe a que la resistencia hidráulica aumenta conforme crece la velocidad

de rotación del motor, además se produce un aumento de la temperatura en el ingreso de la carga fresca a

la que se añade el calentamiento adicional debido a la presencia de gases residuales lo cual provoca una

disminución de la densidad de la mezcla ingresante por lo tanto menos masa de la mezcla trabajo en el

cilindro disminuyendo de esta manera la eficiencia volumétrica.

2. De la gráfica ( vs n), notamos que inicialmente cuando n crece entonces a también crece pero solo

hasta un valor optimo de exceso de aire, apartir del cual a mayor valor de n se produce una caída de a,

esto se debe a que conforme se incrementa las r.p.m. el ciclo se realiza en un tiempo cada vez más

reducido dando menos oportunidad a que el cilindro se llene completamente, menos todavía para que se

produzca un exceso de aire, por lo tanto el a disminuye significativamente.




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CAPITULO V

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

5.1.-OBSERVACIONES

El coeficiente de exceso (alfa) de aire va disminuyendo conforme aumenta la carga, esto concuerda

con la referencia, al principio, para bajas cargas, se registra un alfa mayor que dos, pero este

disminuye, para mayores cargas pues se esta introduciendo mayor combustible mintiéndose constante

la cantidad de aire absorbida por el motor, para cargas altas se observa que el alfa esta demasiado

enriquecido, entonces esto dará origen a la alta formación de humos debido a la combustión

incompleta.

5.2.-CONCLUSIONES

La eficiencia volumétrica nv varía con el aumento de las rpm del motor. Su tendencia es a disminuir.

El gasto de combustible aumentara al aumentar la potencia (aumentando la apertura de la

cremallera ) por lo que se justifica una disminución del coeficiente de exceso de aire si es que no

aumenta en igual medida el gasto de aire real.

En la característica de carga se comprueba el coeficiente de llenado tiene una tendencia a ser

constante.

El calentamiento de las paredes del cilindro originará una disminución del coeficiente de llenado.




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BIBLIOGRAFÍA

“Motores de automóvil”, M. S. Jovaj ; edit. mir, moscú 1982

Separatas y apuntes del curso.

Internet.



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