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U N I V E R S I D A D A U T Ó N O M A C H A P I N G O
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA AGRÍCOLA
MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA
REPORTE DE PRÁCTICA: CURVAS CARACTERISTICAS
PRESENTA:
CARLOS IGNACIO CERVANTES CERVANTES
PROFESOR RESPONSABLE DE LA MATERIA:
JOSE RAMON SOCA CABRERA
CHAPINGO, MEXICO AGOSTO 2015
INTRODUCCIÓN
Todos los motores de nueva construcción son sometidos a una larga serie de mediciones alternadas con severas pruebas de durabilidad y de carga y descarga.
Las pruebas principales son las que sirven para obtener los valores relativos al par motor, la presión media efectiva, la potencia desarrollada, el consumo específico de combustible, los diferentes rendimientos así como la composición de los gases de escape.
Normas de ensayo de potencia en motores agrícolas SAE, DIN, ISO, CEE, ECE R24, OCDE.
SAE J1995 (Society of Automotives Engineers - U.S.A.)La potencia que mide esta norma es sobre el motor sólo, faltan el filtro del aire, silenciador, tubo de escape, alternador y ventilador, por tanto esta potencia se puede definir como bruta.
TR 14396 Mide la potencia sobre un motor montado sin sistema de refrigeración y a una presión atmosférica de 0,99 bares. Sustituye a ISO 2288. La potencia obtenida es menor que la anterior
SAE J 1349 Es una norma americana. La potencia se mide sobre un motor que incluye todos los accesorios, pero el ventilador no funciona. La potencia obtenida es neta.
DIN 70020 (Deutsche Industrie Normen – Alemania) La potencia se obtiene con el ventilador en funcionamiento, resultando un 1% menor. Es considerada potencia neta. Empleada por la mayor parte de los constructores europeos.
Normas C.U.N.A. (Comisione Technica de Unificatión dell Automobile - Italia) Estas normas son iguales a las SAE, salvo en lo que afecta a los reglajes de encendido y carburación que debe ser igual al de los motores en serie. La temperatura ambiente se reduce a l5 ºC.
OBJETIVO
Obtener el valor máximo de potencia del motor y definir el comportamiento de un
motor por medio del Par Motor o Torque, Potencia y Consumo de combustible a
dichas revoluciones por minuto.
INVESTIGACIÓN BIBLIOGRAFICA
CONCEPTO DE PAR MOTOR O TORQUE
Es una fuerza que gira o se aplica alrededor de un eje. Si la fuerza fuera lineal y constante, la forma del par en cada vuelta seria senoidal.
Pero la fuerza que produce el par en un motor térmico , es una fuerza variable ,
que tiene un máximo en el momento de la explosión , es positiva durante el
proceso de expansión de los gases, y se convierte en negativa el resto del tiempo
durante cada dos vueltas (motor de 4 T).
La fuerza solo depende de la presión en el interior de la cámara formada por cilindro, pistón y culata. F=PxS, y esta presión depende de la cilindrada y de la relación de compresión. En nuestro caso se calculara el valor del torque con el valor de la potencia y la frecuencia de giro registrada en el panel. Siendo la fórmula:
T=P/ ω.
Donde
T= Torque [N.m]
P= Potencia [kW]
ω= Velocidad angula [s-1]
ω= π (n/30)
CONCEPTO DE POTENCIA.
El par, es un concepto de fuerza giratoria, que puede permanecer en reposo. (Par estático). Pero la potencia requiere movimiento. El concepto de potencia, tiene en cuenta no solo el concepto de par, sino cuantas veces, está disponible ese par en el tiempo, o sea con que velocidad podemos disponer del par.
Por definición la potencia es el producto de una fuerza por una velocidad. Si el movimiento es de traslación, la fuerza es lineal y la velocidad, lineal también W= F x v, y si el movimiento es rotativo, la fuerza es rotativa y se llama PAR, y la velocidad es rotativa o angular y se llama régimen de giro. ω= π (n/30).
La unidad de potencia mecánica se llamó Caballo de Vapor o Caballo de Potencia, para intentar equiparar, la potencia mecánica de las primeras máquinas de vapor, que fueron sustituyendo a los caballos en las minas al principio y después en el resto de la industria y el transporte.
Se observó que un caballo, cada día, podía subir un cubo de 75 kg de material en las Minas, a una velocidad de 1 m/s, en condiciones normales de jornada de trabajo (nº de horas) y comida. Por lo que se definió el caballo de vapor como el equivalente a 75 kg x m/s.
CV = 75 Kg.m/s.
CONSUMO DE COMBUSTIBLE.
Los motores Diésel tienen su punto de menor consumo específico a velocidades de rotación más altas, por lo que en este caso, lo más conveniente, es utilizarlo cerca de la potencia máxima. Para medir el combustible utilizamos el método de aforado por medio de un medidor de flujo directo electrónico, desplegando el resultado directamente al panel en litros/hora. Primero se abrió la válvula para permitir el paso del combustible hacia el medidor de flujo entonces primero se tiene que verificar que la válvula se encuentre en posición, ya que es la que se encarga de suministrar el combustible que se encuentra en el deposito hacia el motor de prueba.
HERRAMIENTAS Y MATERIALES
1. Panel de control
Botón de carga Botón de descarga Botón de emergencia
Botón de descarga a alto rango
Botón de carga a alto rango
2. Panel de registro de velocidad, potencia y par motor o torque del
motor.
3. Motor de prueba Perkins diésel de 4 cilindros de aspiración natural de 248 cilindrada.
Inyectores Filtros de combustible
Bomba de inyección Palanca de aceleración
Cortador de suministro de combustible
Motor de arranque (marcha)
4. Filtro de aceite 5. Bateria
6. Marcador de temperaturas y presiones. 7. Multiple de escape
Bomba de cebado
DESARROLLO
Antes de arrancar el motor primero se tienen que realizar los siguientes procedimientos:
*Revisar el sistema de enfriamiento, es decir, que tenga suficiente agua para poder encender el motor y este mismo trabaje en condiciones óptimas.
*Checar que tenga suficiente combustible el deposito en caso contrario llenarlo manualmente con una cubeta, así mismo asegurarse que llegue al motor abriendo las válvulas de paso.
*Revisar el nivel de aceite del motor
*Poner en marcha la unidad de bombeo para abastecer el refrigerado del motor y el funcionamiento del dinamómetro, y así se asegura que funcione el disipador de calor correctamente.
*Encender todos los elementos del panel de control.
*Ya que se pone en marcha el motor una persona deberá estar encargada de observar que el motor trabaje a una temperatura no mayor de 95 °C y las revoluciones no deben bajar de 1500 rpm, también deberá estar lista para acelerar el motor y ya que llegue a su potencia máxima apagar el motor y la persona que está controlando el panel se encargara de manipular las cargas y descargas hacia el motor.
RESULTADOS
Tabla de los valores obtenidos respecto a los distintos parámetros medidos.
CONCLUSIONES
MUESTRA 1MUESTRA 2
MUESTRA 31
18856.7
6.6046.516
36101
6.61137.36
27114.47942
18659.7
10.48.96
54152
9.69206.72
40372.99483
184610.26
10.410.25
54152
10.30206.72
39961.68824
182010.42
10.7510.33
53152
10.50206.72
39398.84755
180610.6
10.2810.6
52152
10.49206.72
39095.77946
178610.56
10.2810.62
52152
10.49206.72
38662.82517
175410
1210.17
51152
10.72206.72
37970.09818
173010.15
10.039.89
50152
10.02206.72
37450.55289
17109.9
9.8810.01
50152
9.93206.72
37017.598510
16909.77
9.759.74
49153
9.75208.08
36825.332511
16709.71
9.769.76
49153
9.74208.08
36389.529812
16609.69
9.789.79
48153
9.75208.08
36171.628413
16419.58
9.679.7
48153
9.65208.08
35757.615814
16219.64
9.239.52
48155
9.46210.80
35783.536115
16019
8.819.31
47155
9.04210.80
35342.036615
15809.43
9.499.33
47155
9.42210.80
34878.462117
15579.25
9.159.15
46155
9.18210.80
34370.737618
15409.09
9.269.36
46156
9.24212.16
34214.788619
15219.17
98.55
45156
8.91212.16
33792.658120
14998.86
98.98
45156
8.95212.16
33303.8754
NO. DE PRUEBARPM
GASTO EN Lts/HrTORQUE (N*m)
POTENCIA (Watts)POTENCIA (Hp)
TORQUE (Lb * Pie)GASTO PROMEDIO (Lts/Hr)
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00 GRÁFICO DE GASTO GRÁFICO ...
Velocidad angular, r.p.m.
Gas
to p
rom
edio
, lts
/Hr
Como se puede observar en la gráfica superior los valores del gasto disminuyen
conforme las r.p.m. aumentan.
18851865184618201806178617541730171016901670166016411621160115801557154015211499
36
54545352525150504949484848474746464545
GRÁFICO DE POTENCIA GRÁFICO DE POTENCIA
Velocidad angular, r.p.m.
Pote
ncia
, Hp
En esta gráfica se muestra el decremento de la potencia en el rango 1865-1885 de
las r.p.m.
18851865
18461820
18061786
17541730
17101690
16701660
16411621
16011580
15571540
15211499
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00GRÁFICO DE TORQUE GRÁFICO DE TORQUE
Velocidad angular, r.p.m.
Torq
ue, N
*m
En esta gráfica se puede ver claramente que el torque es constante hasta un
punto específico de las revoluciones y a partir de ahí comienza a decrecer el
torque.
BIBLIOGRAFIA