perdidas mecanicas

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MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ÍNDICE Objetivos......................................................2 Metodología empleada...........................................3 Equipos e instrumentos utilizados..............................4 Formulas empleadas.............................................7 Calculos y representación de los resultados....................8 Analisis de los resultados....................................12 Conclusiones..................................................12 Recomendaciones…………………………………………………………………………….12 Estudio de las perdidas mecánicas por el método de desconexión de cilindros 1

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perdidas mecánicas en un mci

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MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA

MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA

NDICEObjetivos2Metodologa empleada3Equipos e instrumentos utilizados4Formulas empleadas7Calculos y representacin de los resultados8Analisis de los resultados12Conclusiones12Recomendaciones.12

OBJETIVOS

Determinar la potencia de perdidas mecnicas del motor en funcin de la velocidad del eje del mismo y del rgano de control de suministro de combustible.

Observar la influencia sobre la magnitud de la eficiencia mecnica segn el rgimen de velocidad del motor (velocidad de rotacin del cigeal) as como la apertura parcial del rgano de control de suministro de combustible.

METODOLOGA EMPLEADA

1. Arrancar el motor y esperar que la temperatura de la salida del agua sea 70C. Mantener esta temperatura con el control manual del flujo de agua durante el ensayo. (Apertura de la mariposa al 40%)

2. Llevar las revoluciones a 1500 rpm y medir la fuerza en el dinammetro.

3. Desconectar el cilindro n1 (buja) y medir la fuerza en el dinammetro.

4. Repetir el paso anterior, desconectando los cilindros N2 y N3 respectivamente.

5. Repetir los pasos 1, 2, 3 para velocidades de 1700, 1900, 2100, 2300, 2500 Y 2700 rpm.

Para la medicin de las prdidas mecnicas en funcin de la apertura del rgano de control de suministro de combustible, se mantiene un rgimen de velocidad constante (De 2000 rpm). Se realizan los pasos hechos anteriormente para aperturas de la mariposa de 10, 15 20, 25, 30,35 y 40%.

Mediciones a efectuar Nmero de revoluciones por minuto del cigeal.

Fuerza en el dinammetro; para n cilindros funcionando, para n-1 cilindros n-2 cilindros, n-3 cilindros, etc. Tantos como cilindros tenga el motor.

EQUIPOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS

MotorMOTORES DE COMBUSTIN INTERNA

Estudio de las perdidas mecnicas por el mtodo de desconexin de cilindros 5Marca: DaihatsuModelo: CB-20Cilindrada: 993 cm3Nmero de cilindros: 3Orden de encendido: 1-2-3 Dimetro x carrera: 76,0 x 73,0 mmRelacin de compresin: 9,0:1Potencia mxima: 40,5 kW a 5.500 rpmMomento mximo: 76,5 N.m a 2.800 rpm Velocidad de ralent: 900 rpmAdelanto de la chispa: 10 a PMS a 900 rpmSistema de combustible: a carburador con 02 gargantas

DinammetroPotencia mxima: 18 kVA a 3.000 rpmBrazo del dinammetro: 0,323 m

Medidor de apertura de la mariposa Mide el h%.

h: apertura de la vlvula de combustible

Tablero de control Para regular la velocidad del motor

TermmetrosMiden Te[C] y Ts[C] del agua refrigerante.

Tacmetro Para medir la velocidad de salida del eje del motor.

Desconector del circuito de cada cilindro

FORMULAS EMPLEADAS

El mtodo que se usara para evaluar las prdidas mecnicas es el de desconexin de cilindros.

Ne: Potencia efectiva (kW)Me: Torque efectivo del motor (N)L: brazo del dinammetro (m)N: velocidad angular del eje del motor (RPM)

Desconectamos el primer cilindro:

Ni: Potencia indicada del motor (kW)

Desconectando el segundo y tercer cilindro obtenemos:

=1+2+3

Potencia de prdidas mecnicas: =

Eficiencia mecnica:

RESULTADOS

Datos: Po (mmHg)= 749.8 , L(cm)=32.5 , To(oC)= 26.7

Para n=2000 RPM (Rgimen: velocidad constante)

%Fd(kg-f)Fd1(kg-f)Fd2(kg-f)Fd3(kg-f)

106.82.22.42.4

1510.46.26.46

2013.888.48.2

251610109.6

3017.210.61110.6

3518.811.211.611.2

4019.211.612.211.4

Momentos efectivos (N.m)

%MFd(N.m)MFd1(N.m)MFd2(N.m)MFd3(N.m)

1021.68017.014157.65187.6518

1533.157819.7671520.404819.1295

2043.9978525.50626.781326.14365

2551.01231.882531.882530.6072

3054.837933.7954535.0707533.79545

3559.939135.708436.983735.7084

4061.214436.983738.8966536.34605

Potencias efectivas (kW)

%Ne(kW)Ne-1(kW)Ne-2(kW)Ne-3(kW)

104.54031.46891.60251.6025

156.94404.13974.27334.0062

209.21425.34165.60865.4751

2510.68316.67706.67706.4099

3011.48447.07767.34477.0776

3512.55277.47827.74537.4782

4012.81987.74538.14597.6117

Potencias indicadas (kW), potencias de perdidas mecnicas (kW) y eficiencia mecnica del motor:

%Ni1(KW)Ni2(KW)Ni3(KW)Ni(KW)Nm(KW)ef mec(%)

152.80432.67072.93788.41281.468882.54

203.87263.60563.739111.21732.003182.14

254.00614.00614.273212.28541.602386.96

304.40684.13974.406812.95331.468988.66

355.07454.80745.074514.95642.403783.93

405.07454.67395.208114.95652.136785.71

Grafico Nm y m, vs Ne:

Para %=40 (Rgimen: Apertura de la mariposa de gases constante)

n(RPM)Fd(kg-f)Fd1(kg-f)Fd2(kg-f)Fd3(kg-f)

150020.4121312.6

170019.812.412.412

190019.511.81211.8

210018.911.311.811.5

230018.41111.310.8

25001810.610.810.6

270017.810.410.610.4

Momentos efectivos (N.m)

n(RPM)MFd(N.m)MFd1(N.m)MFd2(N.m)MFd3(N.m)

150065.040338.259041.447340.1720

170063.127439.534339.534338.2590

190062.170937.621438.259037.6214

210060.257936.027237.621436.6649

230058.663835.070836.027234.4331

250057.388533.795534.433133.7955

270056.750933.157833.795533.1578

Potencias efectivas (kW)

n(RPM)Ne(kW)Ne-1(kW)Ne-2(kW)Ne-3(kW)

150010.21586.00936.51006.3097

170011.23737.03757.03756.8105

190012.36917.48497.61177.4849

210013.25047.92228.27288.0624

230014.12858.44648.67678.2928

250015.02328.84709.01398.8470

270016.04479.37459.55479.3745

n(RPM)Ni1(KW)Ni2(KW)Ni3(KW)Ni(KW)Nm(KW)ef mec(%)

15004.20653.70573.906011.81821.602586.44

17004.19984.19984.426812.82641.589187.61

19004.88424.75734.884214.52572.156785.15

21005.32824.97775.188015.49392.243585.52

23005.68215.45175.835716.96952.841083.26

25006.17626.00936.176218.36163.338581.82

27006.67036.49006.670319.83063.785880.91

Grafico Nm y m, vs n:

ANLISIS DE LOS RESULTADOS

Del primer grafico se observa que hay un punto donde el motor adquiere su mxima eficiencia y las prdidas se minimizan. Despus al aumentar la potencia efectiva del motor las perdidas aumentaran.

Del segundo grafico se observa que la potencia por prdidas mecnicas va en aumento con la velocidad, debido al incremento de la friccin (cilindro-pistn), a la disminucin de la viscosidad del aceite lubricante y al aumento de las prdidas por intercambio de gases (las cuales tambin aumentan con las RPM del motor debido a que la presin al final de la admisin es cada vez menor).

CONCLUSIONES Para disminuir las perdidas mecnicas por rozamiento se deben utilizar aceites lubricantes multigrados; los cuales son recomendables para cualquier temperatura, ya que su viscosidad no cambia con el aumento o disminucin de sta, tambin mejorando el accionamiento de los elementos auxiliares como accionar el ventilador solo cuando se necesite enfriar el motor.

Si se reducen las prdidas mecnicas se aprovechar mejor la potencia del motor y en particular reducir las prdidas por friccin reduce el desgaste de las principales piezas frotantes y por ello se incrementa la vida til del motor.

La eficiencia mecnica disminuye conforme aumentamos las RPM, formando una curva cncava hacia debajo de acuerdo a la tendencia terica, la mayor eficiencia mecnica obtenida en nuestro ensayo fue de 87.61%.

Si se reducen las prdidas mecnicas se aprovechar mejor la potencia del motor y en particular reducir las prdidas por friccin reduce el desgaste de las principales piezas frotantes y por ello se incrementa la vida til del motor.

RECOMENDACIONES Se recomienda que la variacin de los parmetros de control sea gradual, a fin de que las otras variables tengan un comportamiento similar y se pueda observar mejor su desarrollo en la experiencia evitando los cambios bruscos.

Se recomienda verificar siempre el valor de temperatura del refrigerante as como tener cuidado al no tocar algunos elementos calientes del motor como la tubera de gases de escape. Estudio de las perdidas mecnicas por el mtodo de desconexin de cilindros 11