perdidas mecanicas_ arnao

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Curso Sección Motores de combustión interna (MN-136) D Tema Perdidas Mecánicas: Método morse y Williams Nombre del Estudiante código UNI Arnao Melgarejo ,Bernaldo Corac 20081137F Nombre del profesor Ing. Ponce Galiano Jorge Fecha de entrega Periodo académico miércoles 17 de junio del 2015 2015-I Lima-Perú FACULTAD DE INGENIERA MÉCANICA

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

CursoSección

Motores de combustión interna (MN-136)D

Tema Perdidas Mecánicas: Método morse y Williams

Nombre del Estudiantecódigo UNI

Arnao Melgarejo ,Bernaldo Corac 20081137F

Nombre del profesor Ing. Ponce Galiano Jorge

Fecha de entregaPeriodo académico

miércoles 17 de junio del 20152015-I

Lima-Perú

Índice1. INTRODUCCIÓN...............................................................................................................3

2. OBJETIVOS.......................................................................................................................5

FACULTAD DE INGENIERA MÉCANICA

PERDIDAS MECÁNICAS

3. FUNDAMENTO TEÓRICO...............................................................................................6

3.1. Parámetros efectivos....................................................................................................6

3.2. Rendimiento efectivo y gasto específico efectivo de combustible..........................8

3.3. Característica de velocidad..........................................................................................9

3.4. Característica de carga.................................................................................................9

3.5. Característica externa de velocidad............................................................................9

3.6. Órgano de mando del sistema de alimentación del combustible..........................10

3.7. Características parciales de velocidad.....................................................................10

3.8. Factores que influyen sobre los parámetros efectivos del motor..........................10

3.9. Métodos para hallar las Perdidas Mecánicas..........................................................12

3.9.1. Método de desaceleración libre.............................................................................13

3.9.2. Método lineal de Williams.......................................................................................14

3.9.3. Método Morse o Método de desconexión de cilindros.......................................15

3.9.4. Método por diagrama Indicado..............................................................................15

3.9.5. Método por Arrastre.................................................................................................17

3.10. Normativa..................................................................................................................17

4. EQUIPOS UTILIZADOS.................................................................................................18

4.1. Motor Daihatsu CB-20.................................................................................................18

4.2. Banco de pruebas Motor Perkis................................................................................19

5. CÁLCULOS Y RESULTADOS.......................................................................................20

5.1. Para perdidas mecánicas...........................................................................................20

5.1.1. Datos obtenidos en el laboratorio:.........................................................................20

5.1.2. Realizando cálculos.................................................................................................21

6. CONCLUSIONES............................................................................................................28

7. BIBLIOGRAFIA................................................................................................................29

8. ANEXO..............................................................................................................................30

1. INTRODUCCIÓN

En el diseño de un motor, se seleccionan componentes tales como el

cigüeñal, el múltiple de admisión, el sistema de escape y las válvulas, para

optimizar la potencia, y las curvas de torque; estas curvas se pueden

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 2

PERDIDAS MECÁNICAS

observar en la siguiente figura:

Fig.1 Curva característica de un motor de combustión interna.

El motor de un automóvil desarrolla un torque mayor a menor número de

número de revoluciones, pero en los motores de competencia se desarrolla

mayor potencia en regímenes elevados de velocidad de giro, pero a baja

velocidad no funcionan bien.

El asunto es conseguir el máximo torque y potencia disponible en el el

rango de revoluciones más amplio posible.

Las pruebas de potencia y par se rigen por normas de cada país, como es

el caso la norma SAE 1349 para el caso de EEUU.

La potencia también toma importancia cuando se habla de contaminación

ambiental porque cuando los motores que han perdido potencia (autos

usados o viejos), tienden a contaminar más.

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 3

PERDIDAS MECÁNICAS

2. OBJETIVOS

1) Conocer el método, morse y Williams, y procedimiento para hallar las

pérdidas mecánicas en los motores de combustión interna (Perkins y

Daihatsu).

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 4

PERDIDAS MECÁNICAS

2) Obtener conocimiento conceptual de los parámetros de pérdidas

mecánicas, efectivas e indicadas en MCI.

3) Verificación de la teoría echa en clase en el laboratorio de MCI.

ESTUDIO DE LOS PROCESOS DE

FORMACIÓN DE LA MEZCLA AIRE COMBUSTIBLE

Y ADMISIÓN DE UN MOTOR DIESEL

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 5

PERDIDAS MECÁNICAS

3. FUNDAMENTO TEÓRICO

3.1. Parámetros efectivos

La potencia que puede obtenerse en el cigüeñal del motor se denomina

efectiva. La potencia efectiva (Ne) es menor que la indicada (Ni) en la magnitud

que se gasta en las pérdidas mecánicas (Nm), es decir:

Ne=Ni−Nm

La potencia gastada en pérdidas mecánicas, la potencia efectiva y la indicada,

se acostumbra a referirlas a la unidad de volumen de trabajo del cilindro y

expresarlas en unidades de presión pm, pe y pi.

Expresando pm en MPa, Vh en l; n en RPM, obtendremos la fórmula de la

potencia que se gasta en las pérdidas mecánicas, cuya forma es análoga a la

de la potencia indicada (en KW);

Nm=pm iV hn

30 τ

Donde la presión media correspondiente a las pérdidas mecánicas es:

pm=30Nm τiV hn (MPa)

La presión eficaz media es:

pe=p i−pm

La potencia efectiva (en KW) resulta

:

Ne=peiV hn

30 τ

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 6

PERDIDAS MECÁNICAS

Donde pe se da en MPa, Vh en l y n en RPM

Las pérdidas mecánicas se valoran por el rendimiento mecánico:

ηm=Ni−NmNi

= NeNi

La potencia correspondiente a las pérdidas mecánicas está constituida por las

potencias que se gastan:

Nfr: en vencer la fricción.

Nam: en poner en accionamiento los mecanismos auxiliares (las bombas

de agua y de aceite, el ventilador, el generador y otros).

Ngas: en el intercambio de gases (se considera sólo en los motores de

cuatro tiempos).

Nk: en accionar el compresor o la bomba de barrido.

Por consiguiente:

Nm=N fr+Nam+N gas+Nk

O, respectivamente:

pm=p fr+nam+ pgas+ pk

3.2. Rendimiento efectivo y gasto específico efectivo de

combustible

El grado de aprovechamiento del calor se determina por el rendimiento efectivo

ηe y por el gasto específico efectivo de combustible ge . El trabajo efectivo (Le )

referido a 1Kg de combustible, es:

Le=Li−Lm

Y el rendimiento efectivo:

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 7

PERDIDAS MECÁNICAS

ηe=LeHu

Puesto que:

LeLi

=1−LmLi

=ηm

y

Le=ηmLi

Entonces

ηe=ηmηi

Para los motores que funcionan con combustible líquido, introduciendo en la

ecuación el valor de ηi , obtendremos:

ηe=αlo ηm p iHuηv ρk

=lo αpeHu ηv ρk

El gasto específico efectivo de combustible puede determinarse a través del

rendimiento efectivo (en Kg/J)

ge=1

ηeHu

Después de introducir el valor de ηe , obtendremos:

ge=ρkηvlo α pe

Si se expresa pe en MPa y el gasto específico de combustible ge en g/ (kW .h) , la fórmula será:

ge=3600ρkηvα lo pe

Tabla 1. Eficiencias indicadas y efectivas para un rango de consumo

Motores ηi ηe gi (g /kW .h) ge (g /kW .h)

De carburador, de 0.28-0.39 0.25-0.33 245-300 300-325

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 8

PERDIDAS MECÁNICAS

automóvil

Diesel rápidos

A gas

0.42-0.48

0.28-0.33

0.35-0.40

0.23-0.28

175-205

-

217-238

-

3.3. Característica de velocidad

La característica de velocidad es la representación gráfica de los parámetros

del ciclo de trabajo y de los parámetros efectivos del motor en función de la

velocidad de rotación del cigüeñal

3.4. Característica de carga

La característica de carga es la representación gráfica de los parámetros del

ciclo de trabajo y de los parámetros efectivos en función de la carga. Como

variable de carga se considera a cualquiera de los siguientes parámetros:

Potencia efectiva (Ne), par motor efectivo (Me) o presión media efectiva (pe).

3.5. Característica externa de velocidad

La característica de externa de velocidad es la característica de velocidad del

motor, para lo cual el órgano de mando del sistema de alimentación de

combustible se mantiene constante y en la posición correspondiente al máximo

suministro de combustible.

3.6. Órgano de mando del sistema de alimentación del combustible

El órgano de mando del sistema de alimentación del combustible es la

mariposa de gases en los motores de encendido por chispa, o la cremallera de

la bomba de inyección en los motores Diesel.

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 9

PERDIDAS MECÁNICAS

3.7. Características parciales de velocidad

Las características parciales de velocidad, resulta ser la característica de

velocidad del motor, en la que el órgano de mando del sistema de alimentación

de combustible ocupa una posición intermedia. En consecuencia, dentro de los

límites de movimiento del órgano de mando existirán tantas características

parciales como posiciones intermedias de la mariposa de gases o de la

cremallera hayan.

3.8. Factores que influyen sobre los parámetros efectivos del motor

Parámetros efectivos del motor a plena carga y a diferentes regímenes de

velocidad: En la figura se muestra la tendencia de variación de los parámetros

que influyen sobre la potencia efectiva del motor en función de la frecuencia de

rotación n.

Fig. 2 Variación de los parámetros que influyen sobre la potencia efectiva.

La potencia indicada gastada en vencer la fricción y para el accionamiento de

los mecanismos auxiliares, se caracteriza por la curva Nm. Al aumentar Nm,

incrementando n, en cierto régimen de velocidad todo el trabajo indicado se

gastará por completo en vencer la fricción y en accionar los mecanismos

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 10

PERDIDAS MECÁNICAS

auxiliares. La abscisa A caracteriza la máxima frecuencia de rotación que el

motor puede desarrollar sin carga. Se denomina frecuencia de rotación de

empalamiento en vacío ηemb . Debido a que las fuerzas de inercia, que cargan el

mecanismo biela-manivela a ηemb , aumentan bruscamente, no debe tolerarse

que el motor funcione en este régimen.

Las ordenadas de la curva Ne=Ni−Nm para cualquier régimen de velocidad

caracteriza la potencia efectiva, que puede ser traspasada a la transmisión del

vehículo.

De la figura se infiere que el máximo de la curva de Ne se obtiene para la

frecuencia de rotación ηe , que es menor que ηi correspondiente al punto

máximo de la curva de Ni.

La tendencia que tiene la variación del rendimiento y el consumo específico de

combustible en función de la frecuencia de rotación se muestra en la siguiente

figura:

Fig. 3 Variación del rendimiento y del consumo especifico en función de la

frecuencia de rotación.

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 11

PERDIDAS MECÁNICAS

3.9. Métodos para hallar las Perdidas Mecánicas

La determinación de las pérdidas mecánicas se puede efectuar por los

siguientes métodos:

1) Método de desaceleración libre

2) Método lineal de William

3) Método Morse o Método de desconexión de cilindros

4) Método por diagrama Indicado.

5) Método por arrastre.

3.9.1. Método de desaceleración libre

Este método se basa en que la potencia producida por el motor es proporcional

a la aceleración angular y la constante de proporcionalidad es el momento de

inercia del motor. En este método, sin combustión, se cumple que:

M e=I∗α= I∗dωdt

P=M e∗ω= I∗ω∗dωdt

Conocido I, se mide α .

Si no es conocido I, entonces se coloca una volante de inercia conocido con un

I c

M pm=(I+ I c)∗α

Este método tiene las siguientes características:

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 12

PERDIDAS MECÁNICAS

Es de bajo costo.

Es versátil en cuanto al manejo, comparado con los dinamómetros.

Determinan torque y potencia con alguna imprecisión al ser evaluados

sin carga alguna (difiere a las producidas por pérdidas mecánicas

inherentes al motor).

Se deja sin carga estabilizándose la temperatura del motor en un rango

entre 82 y 98ºC.

El método consiste en acelerararhasta llegar a tope del acelerador y medir la

aceleración angular del motor mediante el tiempo requerido para pasar de un

régimen de giro inferior a otro superior.

El momento de inercia es necesario estimarlo a partir de motores en buen

estado, debido a que no es conocido de antemano, y generalmente no es

suministrado por el fabricante y medir con exactidtud es muy costoso.

Si se mide la aceleración del motor se puede calcular las pérdidas mecánicas,

por lo tanto, se puede calcular la potencia indicada.

3.9.2. Método lineal de Williams

Se establece la hipótesis de que existe una linealidad entre flujo de la mezcla y

la presión media efectiva, teniendo la rpm constante.

Esta hipótesis se aplica a los motores Diésel.

mf=K (pme+pmpm)=K pmi

Ahora lo dividimos por N i, obtenemos la siguiente relación:

mf

N i

=gif=K pmi

N i

= Kn2∗V T

=K '

Llevando a una gráfica que relacione la presión media efectiva con el flujo el

consumo de combustible se puede observar lo siguiente:

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 13

PERDIDAS MECÁNICAS

En la figura ya se realizó la extrapolación de los puntos (aunque en realidad no

sale una recta pero se le puede aproximar a ella), las cuales se prolonga hacia

el eje de la pme, en los puntos de contacto indican los valores de la presión

media de pérdidas.

3.9.3. Método Morse o Método de desconexión de cilindros

Este método consiste en la desactivación sucesiva de cada cilindro.

Cuando se desactiva cada cilindro se va a producir modificaciones de las

presiones y temperaturas.

Por ejemplo si tuviéramos un motor de 4 cilindros, para hallar las pérdidas

mecánicas tendríamos la siguiente relación:

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 14

PERDIDAS MECÁNICAS

Donde:

∑ N e

': es la suma de potencias del motor al eliminar la combustión

sucesivamente en los diferentes cilindros.

N e: es la potencia efectiva con todos los cilindros activos.

N pm: es la pérdida mecánica total del motor.

En el cálculo se está incluyendo la pérdida por bombeo.

3.9.4. Método por diagrama Indicado

Este método se realiza en un banco de prueba donde se coloca el motor a

evaluar.

Se recoge el diagrama del indicador y se determina el PMS.

Se realiza el cálculo de la pmi con un planímetro y a través de un captador de

presión piezo eléctrico se registra la presión de la cámara de combustión.

Se realiza una estimación de las pérdidas por bombeo y de las partes

auxiliares.

Finalmente se calcula la presión media de rozamiento resultante:

pmR=pmi−pme−pmb−pma

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 15

Sin combustión en el

cilindro 1

N eI=N e 2+N e 3+N e4−N pm1

Sin combustión en el

cilindro 2

N eII=N e1+N e 3+N e4−N pm2

Sin combustión en el

cilindro 3

N eIII=N e1+N e 2+N e 4−N pm3

Sin combustión en el

cilindro 4

N eIV=N e1+N e 2+N e3−N pm4

Sumando ∑ N e

'=3¿

Finalmente tenemos: ∑ N e

'=3∗N e−N pm

PERDIDAS MECÁNICAS

La presión media de bombeo depende de la contrapresión de escape,

de las pérdidas de carga en el proceso de admisión, del diagrama de

distribución del motor y de la regulación de la carga, éstos sólo son

importantes en los motores diesel.

Las pérdidas por auxiliares implican:

- Bomba de agua

- Bomba de aceite

- Alternador

- Servodirección

- Aire acondicionado

- Sistema de compresor de frenos

En los motores diésel con cámaras de combustión separadas, las

pérdidas se deben también a las pérdidas gaseo dinámicas ocurridas al

pasar la mezcla a través del canal que comunica la cámara auxiliar con

la cámara principal del motor.

3.9.5. Método por Arrastre

Este método consiste en arrastrar un motor de combustión interna a través de

un motor eléctrico, sin que el MCI esté realizando combustión.

La potencia alcanzada por el motor eléctrico de arrastre es igual a la potencia

de pérdida mecánica del MCI.

Este método se puede realizar en condiciones diferentes con y sin combustión.

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 16

PERDIDAS MECÁNICAS

3.10. Normativa

El valor de la potencia depende del tipo de norma que se está utilizando, por

ejemplo si se usa la norma DIN, está considerará el motor con todos sus

elementos para realizar el cálculo de la potencia, mientras que la norma SAE

plantea que el motor debe quedar con lo indispensable para realizar el cálculo

de la potencia.

4. EQUIPOS UTILIZADOS

4.1. Motor Daihatsu CB-20

Marca: Daihatsu

Modelo: CB−20

Cilindrada(V h): 993cm3

Número de cilindros: 3

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 17

PERDIDAS MECÁNICAS

Orden de encendido: 1−2−3

Diámetro x carrera: 76,0 x73,0mm

Relación de compresión: 9,0 :1

Potencia máxima: 40,5 kW a5.500 rpm

Momento máximo: 76,5N .ma2.800 rpm

Temperatura ambiental: 30.2 °C

Presión ambiental: 748mmHg

Densidad de aire: 1.239kg /m3

Coeficiente de descarga: 0.92

Diámetro del ducto de admisión: 2cm

Longitud del brazo de torque (L):32cm

Poder calorífico del combustible:43.55 MJkg

Densidad de la gasolina (❑c)=0.715kg /Litro

RelacionEstequiometrica (lo )=14.9

1 pinta = 473.1756cm3

4.2. Banco de pruebas Motor Perkis

Maraca: Pekins

Modelo:T4.236

Cilindrada:3860cm3

Numero de cilindros.4

Relación de compresión:16:1

Potencia 76kw a2600 rev/min

Temperatura ambiental: 31 °C

Presión ambiental: 748.4mmHg

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 18

PERDIDAS MECÁNICAS

Densidad de aire: 1.239 kg/m3

Densidad del combustible: 0.850kg/l

Poder calorífico del combustible:42.7MJkg

Longitud del brazo(L):37cm

Diámetro de la tobera: 5.5cm

L0=14.7

Pendiente:30°

5. CÁLCULOS Y RESULTADOS

5.1. Para perdidas mecánicas

5.1.1. Datos obtenidos en el laboratorio:

Tablas obtenidas para el motor Perkins:

Tabla 1. Datos del motor Perkins con n=1300 rpm constante

Nº hc n F1 F2 ΔV Δt pk T(k) T(M) Pac Tac

  (%) [rpm] [kg] [kg] cm3 [s][mmhg

] [°C] [°C] [Psi] [°C]

1 2.9 1300 50 16 25 33.24 -26 44 65 52 622 3 1300 75 10 25 24.21 -2.2 44 65 52 633 3 1300 100 11 25 18.02 -17 43 65 51 634 3.2 1300 125 14 25 13.59 -8 43 65 50 63

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 19

PERDIDAS MECÁNICAS

5 3.2 1300 150 16 25 10.84 7 45 69 50 636 3.3 1300 175 23 25 8.11 36 48 82 51 63

Tabla 2. Datos del motor Perkins con n=1600 rpm constante

Nº hc n F1 F2 ΔV Δt pk T(k) T(M) Pac Tac

  (%) [rpm] [kg] [kg] cm3 [s][mmhg

] [°C] [°C] [Psi] [°C]

1 3 1600 50 22 25 22.51 -30 43 65 52 642 3 1600 75 13 25 18.2 -26 44 66 52 653 3 1600 100 12 25 13.84 -16 44 66 51 654 3.2 1600 125 15 25 10.84 4 44 67 51 65.55 3.3 1600 150 18 25 9.34 32 46 69 50 666 3.4 1600 175 22 25 6.88 76 50 82 50 67

Tabla 3. Datos del motor Perkins con n=1900 rpm constante

Nº hc n F1 F2 ΔV Δt pk T(k) T(M) Pac Tac

  (%) [rpm] [kg] [kg] cm3 [s][mmhg

] [°C] [°C] [Psi] [°C]

1 2.9 1900 50 18 25 18.31 -40 40 64 58 502 3 1900 75 6 25 15.54 -34 41 64.5 57 50.53 3.1 1900 100 8 25 11.68 -22 42 65 55 534 3.3 1900 125 12 25 9.19 10 44 66 54 565 3.4 1900 150 20 25 6.81 60 50 78 53 586 3.8 1900 175 31 25 6.16 144 58 92 50 65

Tablas obtenidas para el motor Daihatsu

Tabla 4. Datos del motor Daihatsu con ∆ hc = constante

Nº hc n Fe Fe-1 Fe-2 Fe-3 TE TS Tac Pac V A P0 T0  (%) [rpm] [kg] [kg] [kg] [kg] [°C] [°C] [°C] [Psi] v A [mmhg] [°C]1 20 3000 9 4.6 4.5 4.5 88.5 90.5 102.9 50 94 56 748 30.22 20 2700 10.4 5.5 5.8 5.4 88 91 109 47 95 43.3 748 30.23 20 2400 12 6.6 6.6 6.5 87 91.2 111 44 87.3 51.8 748 30.24 20 2100 13.2 7.6 7.5 7.4 86.75 91 111 40 89 53.3 748 30.25 20 1800 14.4 8 8.2 8 87.5 92 110.3 35.5 87.3 51 748 30.2

5.1.2. Realizando cálculos

Método de Williams

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 20

PERDIDAS MECÁNICAS

Tabla 4. Del motor Perkins con n=1300 rpm constante

n Gc Ne Nm Ni[rpm] [kg/h] [kw] [kw] [kw]1300 2.30 16.80 0 16.801300 3.16 32.12 0 32.121300 4.25 43.97 0 43.971300 5.63 54.84 0 54.841300 7.06 66.21 0 66.211300 9.43 75.10 0 75.10

Tabla 5. Del motor Perkins con n=1600 rpm constante

n Gc Ne Nm Ni[rpm] [kg/h] [kw] [kw] [kw]1600 3.40 17.03 9.948 26.981600 4.20 37.70 9.948 47.651600 5.53 53.51 9.948 63.461600 7.06 66.89 9.948 76.841600 8.19 80.27 9.948 90.221600 11.12 93.04 9.948 102.99

Tabla 6. Del motor Perkins con n=1900 rpm constante

n Gc Ne Nm Ni

[rpm] [kg/h] [kw] [kw] [kw]1900 4.18 23.11 4.63 27.741900 4.92 49.83 4.63 54.461900 6.55 66.44 4.63 71.071900 8.32 81.60 4.63 86.231900 11.23 93.88 4.63 98.511900 12.42 103.99 4.63 108.62

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 21

PERDIDAS MECÁNICAS

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 22

10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.00.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

f(x) = 0.111259586384116 xR² = 0.988929999390336

Variación de la potencia especifica en funcion del consumo ciclico de Combustible para n=1300rpm

Ne[kw]

Gc[kg/h]

PERDIDAS MECÁNICAS

10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.00.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

f(x) = 0.0977273658820099 x + 0.907164128898526R² = 0.927435519628263

Variación de la potencia especifica en funcion del consumo ci-clico de Combustible para n=1600rpm

Ne[kw]

Gc[

kg/h

]

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 24

PERDIDAS MECÁNICAS

10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 110.00.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

f(x) = 0.106638942931107 x + 0.493720267306174R² = 0.905438989183375

Variación de la potencia especifica en funcion del consumo ciclico de Combustible para n=1900rpm

Ne[kw]

Gc[

kg/h

]

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 25

PERDIDAS MECÁNICAS

Método Morse

Tabla 7. Del motor Daihatsu con ∆ hc = constante

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n Ni Ne Nm nm

[rpm] [kW] [kW] [kW] [*]3000 13.214 8.88 4.339 0.6722700 12.869 9.23 3.639 0.7172400 12.859 9.47 3.392 0.7362100 11.804 9.11 2.692 0.7721800 11.242 8.52 2.722 0.758

PERDIDAS MECÁNICAS

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6. CONCLUSIONES

Se logró entender con claridad los métodos Williams y Morse para hallar

las perdidas mecánicas.

Se comprendí la gran importancia y uso de los parámetros específicos,

indicativos que tiene para hallas las pérdidas mecánicas.

Se presentó un caso inesperado (método Williams =donde según los

datos de laboratorio y lo calculado la perdida mecánica para una

n=1300 rpm resultaba cero y eso es una imposible. Seguramente la

velocidad del cigüeñal no fue lo suficiente mente alta.

Se puede observar que para el motor Daihatsu la potencia indicada es

máxima cuando n=3000 rpm

Por perdidas mecánicas se entiende las pérdidas originadas por la

fricción de las piezas, el intercambio de gases, el accionamiento de

mecanismos auxiliares (bombas de agua, de aceite, de combustible,

ventilador, generador) y el accionamiento del compresor (soplador).

PERDIDAS MECÁNICAS

7. BIBLIOGRAFIA

OBERT, E., “Motores de Combustión Interna”, Edit CECSA, México,

1976

JOVAJ M.S., “Motores de Automóvil”, Editorial MIR, Moscú 1982.

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PERDIDAS MECÁNICAS

8. ANEXO

function [ax,hlines] = plotyyyy(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,ylabels)%PLOTY4 Extends plotyy to include a third and fourth y-axis%% Syntax: [ax,hlines] = ploty4(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,ylabels)%% Inputs: x1,y1 are the xdata and ydata for the first axes' line% x2,y2 are the xdata and ydata for the second axes' line% x3,y3 are the xdata and ydata for the third axes' line% x4,y4 are the xdata and ydata for the fourth axes' line% ylabels is a 4x1 cell array containing the ylabel strings (optional)%% Outputs: ax - 4x1 double array containing the axes' handles% hlines - 4x1 double array containing the lines' handles%% Example:% x = 0:10;% y1=x; y2=x.^2; y3=x.^3; y4=x.^4;% ylabels{1} = 'First y-label';% ylabels{2} = 'Second y-label';% ylabels{3} = 'Third y-label';% ylabels{4} = 'Fourth y-label';% [ax,hlines] = ploty4(x,y1,x,y2,x,y3,x,y4,ylabels);% leghandle = legend(hlines, 'y = x','y = x^2','y = x^3','y = x^4',2);%% See also Plot, Plotyy% Denis Gilbert, Ph.D.% Check inputsmsg=nargchk(8,9,nargin);error(msg);% Create figure windowfigure('units','normalized',...'DefaultAxesXMinorTick','on','DefaultAxesYminorTick','on');%Plot the first two lines with plotyy[ax,hlines(1),hlines(2)] = plotyy(x1,y1,x2,y2);cfig = get(gcf,'color');pos = [0.1 0.1 0.65 0.8];offset = pos(3)/24;%Reduce width of the two axes generated by plotyypos(1) = pos(1) + offset;pos(3) = pos(3) - offset;set(ax,'position',pos);%Determine the position of the third/fourth axespos3 = [pos(1) pos(2) pos(3)+offset pos(4)];pos4 = [pos(1) - offset pos(2) pos(3)+offset pos(4)];%Determine the proper x-limits for the third and fourth axesscale3 = pos3(3)/pos(3);scale4 = pos4(3)/pos(3);limx1 = get(ax(1),'xlim');limx3 = [limx1(1) limx1(1)+scale3*(limx1(2)-limx1(1))];limx4 = [limx1(2)-scale4*(limx1(2)-limx1(1)) limx1(2)];%Create ax(3) & ax(4)ax(3) = axes('Position',pos3,'box','off',...'Color','none','XColor',cfig,'YColor','r',...'xtick',[],'xlim',limx3,'yaxislocation','right');ax(4) = axes('Position',pos4,'box','off',...'Color','none','XColor',cfig,'YColor','k',...'xtick',[],'xlim',limx4,'yaxislocation','left');

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PERDIDAS MECÁNICAS

%Plot x3,y3,x4,y4hlines(3) = line(x3,y3,'Color','r','LineStyle','--','Parent',ax(3));hlines(4) = line(x4,y4,'Color','k','LineStyle','-.','Parent',ax(4));%Put ax(2) on top;axes(ax(2));%Set y-labels;if nargin==9set(cell2mat(get(ax,{'ylabel'})),{'String'},{ylabels{:}}');end ****************************************************

%CURVA PARAMETROS ESPECIFICOS (DAIHATSU)n=[3000 2700 2400 2100 1800 ];Ne=[8.88 9.23 9.47 9.11 8.52];% Insertar los valores de la potencia efectivaNi=[13.214 12.869 12.859 11.804 11.242];%Insertar valores de la potencia indicadaNm=[4.339 3.639 3.392 2.692 2.722];%Insertar valores de las perdidas mecanicasnm=[0.672 0.717 0.736 0.772 0.758];%eficiencia mécanicaxp=linspace(500,5500);% insertar en el siguiente orden: (primer valor de n, último valor de n)%**********************c=polyfit(n,Ne,2);yp=polyval(c,xp);%**********************d=polyfit(n,Ni,2);yp2=polyval(d,xp);%**********************e=polyfit(n,Nm,2);yp3=polyval(e,xp);%**********************f=polyfit(n,nm,2);yp4=polyval(f,xp);%**********************ylabels{1}='Ne[kw]';ylabels{2}='Ni[kw]';ylabels{3}='Nm[kw]';ylabels{4}='nm';hold onplotyyyy(xp, yp, xp, yp2, xp, yp3,xp, yp4, ylabels)grid on

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