Curvas Caracteristicas MCI Inf.3

ÍNDICE

Contenido1. INTRODUCCIÓN...............................................................................................................2

2. OBJETIVOS.......................................................................................................................3

3. FUNDAMENTO TEÓRICO...............................................................................................4

3.1. Parámetros efectivos....................................................................................................4

3.2. Rendimiento efectivo y gasto específico efectivo de combustible..........................5

3.3. Característica de velocidad..........................................................................................6

3.4. Característica de carga.................................................................................................6

3.5. Característica externa de velocidad............................................................................6

3.6. Órgano de mando del sistema de alimentación del combustible............................6

3.7. Características parciales de velocidad.......................................................................6

3.8. Factores que influyen sobre los parámetros efectivos del motor............................7

3.9. Métodos para hallar las Perdidas Mecánicas............................................................8

3.9.1. Método de desaceleración libre...............................................................................8

3.9.2. Método lineal de Williams.........................................................................................9

3.9.3. Método Morse o Método de desconexión de cilindros.......................................10

3.9.4. Método por diagrama Indicado..............................................................................11

3.9.5. Método por Arrastre.................................................................................................11

3.10. Normativa..................................................................................................................12

4. EQUIPOS UTILIZADOS.................................................................................................12

4.1. Motor Daihatsu CB-20.................................................................................................12

4.2. Banco de pruebas Motor Petter.................................................................................13

5. CÁLCULOS Y RESULTADOS.......................................................................................13

5.1. CURVAS CARACTERÍSTICAS.................................................................................13

5.1.1. Datos obtenidos en el laboratorio:.........................................................................13

5.1.2. Realizando cálculos.................................................................................................14

5.2. PARA EL CÁLCULO DE PÉRDIDAS MECÁNICAS...............................................22

CURVAS CARACTERÍSTICAS Y PERDIDAS MECÁNICAS

5.2.1. Datos de los motores: Daihatsu y Petter..............................................................22

5.2.2. Cálculo y resultado de los motores: Daihatsu y Petter.......................................22

6. CONCLUSIONES............................................................................................................25

7. BIBLIOGRAFIA................................................................................................................25

ANEXO.....................................................................................................................................25

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Página 2


1. INTRODUCCIÓNEn 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 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.



2. OBJETIVOS

1) Estudiar experimentalmente el comportamiento de los motores en función de la velocidad y de la carga para obtener las

características del motor de combustión interna en función de éstos parámetros.

2) Determinar las pérdidas mecánicas de un motor de combustión interna.



ESTUDIO DE LOS PROCESOS DE FORMACIÓN DE LA MEZCLA AIRE COMBUSTIBLE

Y ADMISIÓN DE UN MOTOR DIESEL

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

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−LmY el rendimiento efectivo:

ηe=LeHu

Puesto que:LeLi

=1−LmLi

=ηm

yLe=ηmLi

Entoncesηe=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 consumoMotores ηi ηe gi (g /kW .h) ge (g /kW .h)

De carburador, de automóvilDiesel rápidosA gas

0.28-0.390.42-0.480.28-0.33

0.25-0.330.35-0.400.23-0.28

245-300175-205

-

300-325217-238

-

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.

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 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.

3.9. Métodos para hallar las Perdidas MecánicasLa determinación de las pérdidas mecánicas se puede efectuar por los siguientes métodos:1) Método de desaceleración libre2) Método lineal de William3) Método Morse o Método de desconexión de cilindros4) 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:

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 no se aplica a los motores Diesel.



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:

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:


Sin combustión en el cilindro 1

N eI=N e 2+N e 3+N e4−N pm1


N eII=N e1+N e 3+N e4−N pm2


N eIII=N e1+N e 2+N e 4−N pm3


N eIV=N e1+N e 2+N e3−N pm4

Sumando ∑ N e

'=3¿

Finalmente tenemos: ∑ N e

'=3∗N e−N pm


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

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 perdidas por auxiliares implican:- Bomba de agua- Bomba de aceite- Alternador- Servodirección- Aire acondicionado - Sistema de compresor de frenos

En los motores diesel 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.

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

DATOS - Motor Daihatsu CB-20Tipo de Motor : gasolina 4 tiempos

( E.Ch )Marca del motor : Daihatsu

Modelo : CB-20Número de cilindros : 3

Cilindrada : 993 ccMomento

máximo(2800RPM): 76.5 N.m

Potencia Máxima(5500RPM)

: 40.5 Kw

Longitud del brazo del eje

: 0.32 m

1/16 pinta inglesa : 35.52 ccgasolina : G-90

usamos 1 tobera : D=2cmCd de la tobera : 0.98

4.2. Banco de pruebas Motor Petter

Tipo de Motor : Diesel, de cuatro tiempos

Marca del motor : PetterModelo : PH 1W, inyección directaNúmero de cilindros

: 1

Presión de Inyección

: 200/221 bar a 1100/2000 rpm

Diámetro x carrera

: 87,3x110 mm

Cilindrada : 659 cm3Relación de compresión

: 16,5/1

Potencia : 6,11 kW a 2000 rpmRefrigeración : por líquidoFreno dinamométrico

: Eléctrico, de corriente continua

5. CÁLCULOS Y RESULTADOS



5.1. CURVAS CARACTERÍSTICAS

5.1.1. Datos obtenidos en el laboratorio:Se trabajo a: Patm = 748 mmHg

Tamb = 26.8 ºC

Tablas obtenidas:

Tabla 1. Datos del motor Petter con ∆h constanteNº n

(rpm)

∆hc (mm

)

F (N) ∆s (cm

)

∆V (cm³

)

∆P (cm

)

∆t (s)

Tent

(ºC)

Tsal

(ºC)

T aceite (ºC)

P aceit

e (psi)

Volt

(V)

A (amp

)

1 2000 15 94.5 11.2 9.8 10.5 15 69 72 71 51 110 54.1

2 1800 15 100 10.8 8.7 9.2 15 69 72 75 42 108 52.8

3 1600 15 104.5

9.6 7.7 8.1 15 70 73 75 35 104 51

4 1400 15 105 8.5 6.5 6.6 15 70 73.5 77 26 99 48

5 1200 15 104.5

7.4 5.4 5.7 15 70 73 77 21 90 43.9

6 1000 15 93 6.1 4.1 4.8 15 69 72 76 16 78 38.1

Tabla 2. Datos del motor Petter con n constanteNº

n (rpm)

∆hc (mm)

F (N) ∆s (cm)

∆V (cm³)

∆P (cm)

∆t (s)

Tent (ºC)

Tsal (ºC)

T aceite (ºC)

P aceite (psi)

Volt (V)

A (amp)

1 1500 18 48 9.5 3.5 7.5 15 69 72 76 30 68 33.4

2 1500 17 73 9.2 4.7 7.7 15 70 73 76 30 84 41.1

3 1500 16 90 9.1 5.7 7.6 15 69 73 78 30 93 45.6

4 1500 15 106.5

9 7.1 7.5 15 71 74.5 80 29 102 49.6

5 1500 14 114 8.9 8.3 7.3 15 70 73 82 28 106 51.5

6 1500 13 119 8.8 9.7 7.2 15 71 74 82 27 108 52.8

7 1500 12 118.5

8.6 10.2 7.3 15 70 74 83 27 108 52.6

Tabla 3. Datos del motor Daihatsu con Ø º constanteNº n

(rpm)

Ø º

F (Ka

)

∆s (cm

)

∆V (pinta

)

∆V (cm³

)

∆t (s)

Tent

(ºC)

Tsal

(ºC)

T aceite (ºC)

P aceit

e(psi)

Volt

(V)

A (amp

)

1 3000 20

10.8

12.5 1/16 29.57

23.3

86 86 88 60 119 70

2 2700 20

10.7

12 1/16 29.57

29.3

91 92 94 56 106 73

3 2400 20

12 10.5 1/16 29.57

28.1

83 86 98 55 107 75

4 2100 20

12.3

9.5 1/16 29.57

35.6

90 94 100 50 102 71

5 1800 20

13.7

7.8 1/16 29.57

37.9

82 86 102 44 100 69



6 1500 20

15.3

6.3 1/16 29.57

41.7

90 94 104 38 84 76

Tabla 4. Datos del motor Daihatsu con n constante

Nº n (rpm

)

Ø º

F (Ka

)

∆s (cm

)

∆V (pinta

)

∆V (cm³

)

∆t (s)

Tent

(ºC)

Tsal

(ºC)

T aceite (ºC)

P aceit

e(psi)

Volt

(V)

A (amp

)

1 2500 10

5 2 1/16 29.57

44.2

85 86 96 55 93 37

2 2500 20

11.2

10.7 1/16 29.57

26.1

87 88 100 54 116 68

3 2500 30

14.2

15.7 1/16 29.57

23.7

91 94 102 54 109 86

4 2500 40

15.3

18.8 1/16 29.57

22.1

86 90 104 52 107 96

5 2500 50

16.1

19.6 1/16 29.57

21 86 90 105 52 106 100

5.1.2. Realizando cálculos

Tabla 5. Del motor Petter con ∆h constanteMe(N.m) Ne(KW) nv α Ga

(Kg/h)Gc

(Kg/h)l

(Kg.a/Kg.c)

28.8 2.9 0.9 1.7 20.6 0.8 24.732.4 3.9 0.9 1.6 25.0 1.1 22.732.6 4.6 0.9 1.5 28.7 1.3 21.732.4 5.2 0.9 1.4 32.4 1.6 20.631.0 5.6 0.9 1.4 36.4 1.8 20.529.3 5.9 0.8 1.3 37.7 2.0 18.9

Tabla 6. Del motor Petter con n constanteMe(N.m) Ne(KW) nv α Ga

(Kg/h)Gc

(Kg/h)l

(Kg.a/Kg.c)

14.88 2.24 0.93 1.23 32.07 1.81 17.7422.63 3.41 0.90 1.29 31.05 1.67 18.5727.90 4.21 0.89 1.42 30.71 1.50 20.5233.02 4.98 0.88 1.60 30.38 1.32 22.9835.34 5.33 0.87 1.79 30.05 1.17 25.7636.89 5.56 0.86 1.97 29.71 1.05 28.3136.74 5.54 0.84 2.07 29.03 0.97 29.87

Tabla 7. Del motor Daihatsu con Ø º constante



Me(N.m) Ne(KW) ηv α Ga (Kg/h)

Gc (Kg/h)

l (Kg.a/Kg.c)

32.8 9.9 0.8 0.8 44.8 3.9 11.532.5 8.8 0.7 1.0 43.9 3.1 14.236.5 8.8 0.7 0.9 41.1 3.2 12.837.4 7.9 0.8 1.1 39.1 2.5 15.441.7 7.5 0.9 1.0 35.4 2.4 14.846.5 7.0 0.9 1.0 31.8 2.2 14.7

Tabla 8. Del motor Daihatsu con n constante

Me(N.m) Ne(KW) ηv α Ga (Kg/h)

Gc (Kg/h)

l (Kg.a/Kg.c)

15.2 3.8 0.6 0.6 17.9 2.0 8.834.1 8.6 0.7 0.8 41.5 3.5 12.043.2 10.9 0.9 0.9 50.3 3.8 13.246.5 11.7 1.0 0.9 55.0 4.1 13.449.0 12.3 1.0 0.9 56.2 4.3 13.0

La construcción de las curvas lo vamos a realizar con el programa de matlab%CURVA CARACTERÍSTICA DE VELOCIDAD (PETER)n=[1000 1200 1400 1600 1800 2000];%Insertar los valores de las velocidadesNe=[2.9 3.9 4.6 5.2 5.6 5.9];% Insertar los valores de la potencia efectivaGe=[289 282 290 302 316 340];%Insertar valores de consumo específicoMe=[28.8 32.4 32.6 32.4 31 29.3];%Insertar valores del momento de inerciac=polyfit(n, Ne, 2);xp=linspace(1000,2000);% insertar en el siguiente orden: (primer valor de Ne, último valor de Ne, 20)yp=polyval(c, xp);d=polyfit(n, Ge, 2);yp2=polyval(d, xp);e=polyfit(n, Me, 2);yp3=polyval(e, xp);ylabels{1}='Ne (KW)';ylabels{2}='ge (gr/KWh)';ylabels{3}='Me (N.m)';hold onplotyyy(xp, yp, xp, yp2, xp, yp3, ylabels)grid on



Ajustando la escala obtenemos la siguiente figura:

%CURVA CARACTERÍSTICA DE CARGA (PETER)Ne=[2.24 3.41 4.21 4.98 5.33 5.56 5.54];% Insertar los valores de la potencia efectivaHc=[1 2 3 4 5 6 7 ];%Insertar los valores de variacion del órgano de controlGe=[806 490 356 266 219 189 176];%Insertar valores de consumo específico



Me=[14.88 22.63 27.9 33.02 35.34 36.89 36.74];%Insertar valores del momento de inerciac=polyfit(Ne, Hc, 2);xp=linspace(1,8);% insertar en el siguiente orden: (primer valor de Ne, último valor de Ne, 20)yp=polyval(c,xp);d=polyfit(Ne,Ge,2);yp2=polyval(d,xp);e=polyfit(Ne, Me,2);yp3=polyval(e,xp);ylabels{1}='Hc(cm)';ylabels{2}='ge (gr/KWh)';ylabels{3}='Me (N.m)';hold onplotyyy(xp, yp, xp, yp2, xp, yp3, ylabels)grid on




%CURVA CARACTERÍSTICA DE VELOCIDAD (DAIHATSU)n=[1500 1800 2100 2400 2700 3000];%Insertar los valores de las velocidadesNe=[7 7.5 7.9 8.8 8.8 9.9];% Insertar los valores de la potencia efectivaGe=[309 317 322 366 350 392];%Insertar valores de consumo específicoMe=[46.5 41.7 37.4 36.5 32.5 32.8];%Insertar valores del momento de inerciac=polyfit(n, Ne, 2);xp=linspace(1000,2000);% insertar en el siguiente orden: (primer valor de Ne, último valor de Ne, 20)yp=polyval(c, xp);d=polyfit(n, Ge, 2);yp2=polyval(d, xp);e=polyfit(n, Me, 2);yp3=polyval(e, xp);ylabels{1}='Ne (KW)';ylabels{2}='ge (gr/KWh)';ylabels{3}='Me (N.m)';hold onplotyyy(xp, yp, xp, yp2, xp, yp3, ylabels)grid on




%CURVA CARACTERÍSTICA DE CARGA (DAIHATSU)Ne=[3.8 8.6 10.9 11.7 12.3];% Insertar los valores de la potencia efectivaapert=[10 20 30 40 50 ];%( º) Insertar los valores de variacion del órgano de controlGe=[536 405 352 350 350];%Insertar valores de consumo específico



Me=[15.2 34.1 43.2 46.5 49];%Insertar valores del momento de inerciac=polyfit(Ne, apert, 2);xp=linspace(3,13);% insertar en el siguiente orden: (primer valor de Ne, último valor de Ne, 20)yp=polyval(c,xp);d=polyfit(Ne,Ge,2);yp2=polyval(d,xp);e=polyfit(Ne, Me,2);yp3=polyval(e,xp);ylabels{1}='apert(º)';ylabels{2}='ge (gr/KWh)';ylabels{3}='Me (N.m)';hold onplotyyy(xp, yp, xp, yp2, xp, yp3, ylabels)grid on




5.2. PARA EL CÁLCULO DE PÉRDIDAS MECÁNICAS

5.2.1. Datos de los motores: Daihatsu y Petter

Datos del motor DAIHATSUMétodo de arrastre a velocidad variable

n Fe Fe-1

Fe-2

Fe-3

Tac Pac Tsal

Tent

Nº (rpm)

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

(Kgf)

(ºc) (psi) (ºC)

(ºC)

1 1800

14.2

8.2 8.4 8.3 109.25

43.75

88 85.75

2 2100

12.8

7.5 7.6 7.4 108.5

46.75

85.5

86

3 2400

12 6.5 6.8 6.5 105.75

53.5 87.5

86.5

4 2700

11.6

6.2 6.4 6.2 101 56 87.5

87

5 3000

10.5

5.5 5.6 5.3 88.5 60.25

88.5

87.5

Datos del motor Petter para cálculo de pérdidas mecánicas



Método de arrastre a velocidad constante

n Te Ts F Fi FmNº (rpm) (ºc) (ºC) (N) (N) (N)1 500 21 24 120 50 702 500 31 32 120 65 553 500 39 40 120 66 544 500 50 51 120 80 405 500 60 61 120 83 376 500 69 70 120 87 337 500 79 81 120 86 34

Método de arrastre a velocidad variable

n Te Ts F Fi FmNº (rpm) (ºc) (ºC) (N) (N) (N)1 250 78 80 120 85 352 300 77 79 120 87 333 410 76 78 120 89 314 508 76 78 120 90 305 600 76 78 120 88 326 703 76 78 120 87 337 808 75 78 120 86 34

5.2.2. Cálculo y resultado de los motores: Daihatsu y Petter

Motor Dihatsu a velocidad variable

L Nm1 Nm2 Nm3 Nm(m) (KW) (KW) (KW) (KW)0.3 3.33 3.22 3.27 3.270.3 3.43 3.37 3.49 3.430.3 4.07 3.85 4.07 3.990.3 4.49 4.33 4.49 4.440.3 4.62 4.53 4.81 4.65



1800 2100 2400 2700 30000.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.00

f(x) = − 0.000220119670904551 x² + 0.378209618548988 x + 2.82528

PÉRDIDAS MECÁNICAS EN EL MOTOR DAIHATSU A VELOCIDAD VARIABLE

Pérdida mecánica en función de la velocidadPolynomial (Pérdida mecánica en función de la velocidad)

n(rpm)

Nm

(K

W)

Motor Petter a velocidad constante

L Nm(m) (KW)0.3 1.100.3 0.860.3 0.850.3 0.630.3 0.580.3 0.520.3 0.53

21 31 39 50 60 69 790.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

f(x) = 0.0162677636499628 x² − 0.224943904263278 x + 1.29917726252805

PÉRDIDAS MECÁNICAS EN EL MOTOR PETTER A VELOCIDAD CONSTANTE

(500rpm)

Pérdida mecánica en función de la temperatura de entrada del refrigerantePolynomial (Pérdida mecánica en función de la temperatura de entrada del refrigerante)

Te (º)

Nm

(KW

)

Motor Petter a velocidad variable



L Nm(m) (KW)0.3 0.270.3 0.310.3 0.400.3 0.480.3 0.600.3 0.730.3 0.86

250 300 410 508 600 703 8080.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00

f(x) = 0.0091323859386687 x² + 0.0270762902019441 x + 0.231729244577414

PÉRDIDAS MECÁNICAS EN EL MOTOR PETTER A VELOCIDAD VARIABLE

Pérdida mecánica en función de la velocidadPolynomial (Pérdida mecánica en función de la velocidad)

n(rpm)

Nm

(K

W)

6. CONCLUSIONES

Las curvas características resultan sumamente útil al momento de elegir el régimen de trabajo que se debe seleccionar para un motor de combustión interna, o sea se trata de aprovechar más eficientemente su potencia útil teniendo en cuenta los diversos parámetros que influyen en él tal como el consumo de combustible..

En cuanto a pérdidas mecánicas, hemos obtenido conocimientos sobre las metodologías más frecuentes para determinar dichas pérdidas en los motores de combustión interna.

Hemos estudiado las influencia sobre la magnitud de las pérdidas mecánicas de los siguientes factores:

a) Régimen térmico del motor b) Régimen de velocidad del motor

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).

Por analogía a la presión media indicada, cuando se estudia las pérdidas mecánicas, convencionalmente, se introduce el concepto de presión media de pérdidas mecánicas, la cual numéricamente es igual al trabajo específico de pérdidas mecánicas en un ciclo.

7. BIBLIOGRAFIA

JOVAJ M.S., “Motores de Automóvil”, Editorial MIR, Moscú 1982. OBERT, E., “Motores de Combustión Interna”, Edit CECSA, México,

1976 http://redcamelot.com/mecanica/motor_4_tiempos.htm

ANEXO


Curvas Caracteristicas MCI Inf.3

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