Informe Final de Laboratorio

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LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA Página 29 CURVAS CARACTERISTICAS DE MOTORES ECH Y DE COMPRESION 2012-2 FUNDAMENTO TEORICO Parámetros efectivos y pérdidas mecánicas.- 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 de la potencia que se gasta en las pérdidas mecánicas Nm, es decir: Ne=NiNm La potencia gastada en pérdidas mecánicas, así como la potencia efectiva, lo mismo que la indicada, se acostumbra a referirlas a la unidad de volumen de trabajo del cilindro y expresarlas en unidades de presión p m y p e . Expresando p m en MPa, V h 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= p m iV h n 30 τ de donde la presión media correspondiente a las pérdidas mecánicas (en MPa)es:

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FUNDAMENTO TEORICO

Parámetros efectivos y pérdidas mecánicas.- 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 de la potencia que se gasta en

las pérdidas mecánicas Nm, es decir:

Ne=Ni−Nm

La potencia gastada en pérdidas mecánicas, así como la potencia

efectiva, lo mismo que la indicada, se acostumbra a referirlas a la unidad de

volumen de trabajo del cilindro y expresarlas en unidades de presión pm y pe.

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 h n30 τ

de donde la presión media correspondiente a las pérdidas mecánicas (en

MPa)es:

pm=30 NmτiV hn

La presión eficaz media es:

pe=p i−pm

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La potencia efectiva (en KW) resulta:

N e=peiV hn30 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

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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 referido

a 1Kg de combustible, constituye:

Le=Li−Lm

de donde el rendimiento efectivo:

ηe=Le

H u

Puesto que:

Le

Li=1−

Lm

Li=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 pi

Huηv ρk=

loαpe

Hu ηv ρk

El gasto específico efectivo de combustible puede determinarse a través

del rendimiento efectivo (en Kg/J)

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ge=1

ηeH u

Después de introducir el valor de ηe , obtendremos:

ge=ρkηv

lo α pe

Si se expresa pe en MPa y el gasto específico de combustible ge en

g/( kW .h) , la fórmula será:

ge=3600ρk ηv

α lo pe

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

De carburador, de

automóvil

Diesel rápidos

A gas

0.28-

0.39

0.42-

0.48

0.28-

0.33

0.25-0.33

0.35-0.40

0.23-0.28

245-300

175-205

-

300-325

217-238

-

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.

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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.

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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:

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Parámetros efectivos del motor a velocidad constante y en régimen de la

carga:

Es la representación gráfica de los parámetros del ciclo de trabajo (v y ) y de los parámetros efectivos del motor (ge , Gc) en función de la carga. como variable de carga se pueden considerar a cualquiera de los siguientes parámetros: Potencia Efectiva (Ne), par motor efectivo (Me) o presión media efectiva (Pe).

El estudio de las características de carga permite evaluar la economía del combustible del motor del motor y así mismo establecer los métodos de su mejoramiento, también permite establecer pautas a partir de las cuales se da inicio al desarrollo de un nuevo o mejor sistema de inyección de combustible.

PERDIDAS MECANICAS

Por perdidas mecánicas se entiende las pérdidas originadas por la fricción

entre las piezas del motor, el intercambio de gases, el accionamiento de

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

generador) y el accionamiento del compresor (soplador). En los motores

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Diesel con cámaras de combustión separadas, las perdidas mecánicas se deben

también a las perdidas gasodinámicas ocurridas al pasar la mezcla a través del

canal que comunica la cámara auxiliar con la cámara principal del motor.

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 en un ciclo. Matemáticamente la presión media de

perdidas mecánicas se representa mediante la siguiente expresión:

Pm = Pfr + Pi.g + Paux + Pvent + Pcomp

donde:

Pfr : Presión media de perdidas mecánicas por fricción.

Pi.g : Presión media de perdidas mecánicas por intercambio de

gases.

Paux :Presión media de perdidas mecánicas por accionamiento

de mecanismos auxiliares.

Pvent : Presión media de perdidas mecánicas por ventilación.

Pcomp : Presión media de perdidas mecánicas por accionamiento

del compresor para el caso de motores con

sobrealimentación mecánica.

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Las mayores pérdidas mecánicas se deben a las pérdidas por fricción P fr, que

constituyen hasta un 80% del total. La mayor parte de las perdidas por fricción

corresponde a las piezas del grupo cilindro - embolo y anillos (del 45% al 55%

en total de las perdidas internas). Las pérdidas por fricción en los cojinetes

constituyen aproximadamente el 20% del total de las perdidas mecánicas.

METODOS PARA HALLAR LAS PERDIDAS MECÁNICAS

La determinación de las pérdidas mecánicas se puede efectuar por los

siguientes métodos:

- Método por arrastre (motoreo)

- Método por diagrama Indicado

- Método de desconexión de cilindros

- Método empírico.

1. Método por Arrastre

En este método, el motor en estudio se encuentra apagado. Otro motor, que

estará acoplado directamente al ensayado, será accionado de tal forma que se

pueda medir el valor de la potencia al eje consumida en hacer girar al motor

en estudio. Estas mediciones se podrán hacer en función de los diferentes

factores que influyen en las perdidas mecánicas.

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2. Método de Desconexión de Cilindros

Este método se realiza en un motor multicilíndrico, como el motor Ford, de tal

forma que se pueda desconectar cada uno de ellos por separado para así hacer

mediciones de potencias parciales, obteniendo de esta forma, por relaciones de

sumatoria un valor aproximado de las pérdidas mecánicas.

Cabe resaltar que mediante este método los valores obtenidos tienen un

porcentaje de error, dependiendo éste de varios factores del motor en estudio,

como son: tipo de motor, sistema de encendido, grado de desgaste, sistema de

alimentación de combustible, etc.

Este porcentaje de error, se debe al descenso de las revoluciones al

desconectar un cilindro, sabiendo que de estas depende directamente la

potencia, con lo cual no-cabria una relación matemática directa, entre la

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potencia del motor con n cilindros funcionando y, con n-1 cilindros

funcionando.

Si las condicione del motor en estudio, son las mejores del caso las relaciones

se podrán efectuar y los valores de las perdidas mecánicas obtenidas serán

bastante aproximadas.

A continuación se detalla la relación matemática para obtener la potencia

efectiva total:

Ne= Me∗n9550

Ni=N i−1+N i−2+N i−3+N i−4 …. (1)

N i−1=N e−Ne−1=n∗L9550

(Fe−Fe−1 )

N i−2=N e−Ne−2=n∗L9550

(Fe−Fe−2)

N i−3=N e−Ne−3=n∗L9550

(Fe−Fe−3 )

N i−4=Ne−N e−4=n∗L9550

(Fe−Fe−4 )

Además : Nm=N i−Ne

Donde:Nm: Perdidas mecánicas .Ni: Potencia indicada .Ne: Potencia efectiva .

y de la ecuacion (1) tenemos para N i:Nm=(4 N e−Ne−1−Ne−2−Ne−3−N e−4 )−N e

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Resolviendo tenemos:

Nm=

n∗L9550

(3 Fe−Fe−1−Fe−2−Fe−3−Fe−4 )

De aquí obtendríamos la siguiente gráfica:

Este método de desconexión de cilindros no es utilizado en el motor Petter

debido, a que el motor Petter es monocilindrico, solo es aplicable a motores

con múltiples cilindros como en el caso del motor Ford. Para el caso de

motores monocilindricos se utiliza el método del arrastre, con un motor

eléctrico de corriente continua.

3. Método Empírico

Se mencionó anteriormente que el 80% de las perdidas mecánicas son

perdidas por fricción y dentro de estas un 50% corresponden

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aproximadamente a las piezas del grupo cilindro-embolo, por lo cual la

presión media de perdidas mecánicas obedece a la siguiente relación empírica:

Pm = A + B.Vp

donde:

A y B: Son coeficientes empíricos que dependen del tipo de

motor.

Vp : Velocidad media del motor.

Tabla de Valores de A y B para Motores

E.CH y E.C.

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Motor

E.CHA B Motor EC A B

S/D>1 0.05 0.0155

Cámara de

combustión

separada0.105 0.138

S/D<1 0.04 0.0135

Cámara de

combustión

semiseparada

y separada

0.105 0.102

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Este método es una forma práctica de obtener las perdidas mecánicas en u

motor ya sea diesel o sea un motor a gasolina.

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

Método de desconexión de cilindros (motor E.CH. de 4 cilindros):

Arrancar el motor y esperar que la temperatura de salida de agua alcance el valor de 65°C-

70°C.

Llevar las revoluciones a 3000RPM y medir la fuerza en el dinamómetro.

Desconectar el cilindro N°1(bujía) y medir la fuerza en le dinamómetro.

Desconectar el cilindro N°2 y medir la fuerza en el dinamómetro.

Desconectar el cilindro N°3 y medir la fuerza en el dinamómetro.

Repetir los pasos anteriores para las velocidades de 2800, 2600, 2400, 2200.

Método de arrastre (motor Petter):

Comprobar el funcionamiento de los equipos que conforman el banco de pruebas.

Arrancar el motor y calentar hasta que alcance su temperatura normal de funcionamiento

(TH2O = 80ºC).

Para obtener los datos de las características externas de velocidad:

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Establecer el régimen de velocidad mínima (nmín.=300 a 900 RPM) con la posición de la

cremallera en su máximo suministro, mediante la aplicación de carga al motor.

Variando la carga, establecer diferentes regímenes de velocidad (7 velocidades).

Tomamos los datos de las Fuerzas indicadas en el dinamómetro

Para obtener los datos en regimen de temperatura:

Establecer el régimen nominal de funcionamiento.

Posteriormente mantenemos la velocidad constante y variamos la temperatura del agua

Tomamos los datos de las Fuerzas indicadas en el dinamómetro

CALCULOS Y RESULTADOS

Como ya hemos calculado la potencia y momento efectivo en el laboratorio

pasado, procederemos a calcular el consume especifico de combustible así

como la eficiencia efectiva utilizando las siguientes fórmulas.

Consumo especifico de combustible: ge

ge=Gc

N e( KgKWh )

Donde:

Gc : consumo horario de combustible en Kg/h

Ne: potencia efectiva del motor en kw.

Eficiencia efectiva del motor: ne

ne=3600Hu∗ge

(% )

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Donde:

Hu: poder calorífico del combustible 42.5MJ/kg (Diesel 2) y 43,47KJ/Kg (G90)

ge: consumo especifico de combustible g/kwh.

Los resultados se muestran a continuación en el siguiente cuadro:

Primera toma de datos:

Datos obtenidos en el motor DAIHATSU modelo CB20 manteniendo la posición de la válvula de mariposa fija (25%).

N n(RPM) F(kg) s(cm)

t(s) v(pinta) Pac(bar)

Tac(ºC) Te(ºC) Ts(ºC) voltaje(v)

Am.(A)

1 3000 14 17.3 22 1/16 82 84 105 942 2800 14.9 16 23.6 1/16 88 90 106 953 2600 15.4 14.8 24.88 1/16 84 86 105 944 2400 15.6 12.5 26.2 1/16 58 96 90 92 103 925 2200 16 12.1 26.4 1/16 55 100 82 85 99 886 1800 11.4 6.0 44.6 1/16 53 106 88 90 66 58

Gc(kg/h) Me(N.m) Ne(Kw) Gar(kg/h) Gat(kg/h)

ηv α ge(g/kWh) ne

1 3.46 43.95 13.81 41.59 105.76 0.39 0.81 250.54 0.32662 3.23 46.77 13.71 40 98.71 0.41 0.84 235.59 0.34733 3.06 48.34 13.16 38.47 91.66 0.42 0.85 232.52 0.35194 2.91 48.97 12.31 35.35 84.61 0.42 0.82 236.39 0.34615 2.88 50.23 11.57 34.78 77.56 0.45 0.81 248.92 0.3287

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6 1.71 35.79 6.75 24.49 63.46 0.39 0.97 253.33 0.3230

Segunda toma de datos:

Datos obtenidos en el motor DAIHATSU CB-20 a régimen constante(n=2500rpm) y variando la posición de la válvula de mariposa.

N h% F(kg) s(cm) t(s) v(pinta) Pac(bar)

Tac(ªC) Te(ºC) Ts(ºC) voltaje(v)

amp.(A)

1 10 6 4.2 44.9 1/16 60 96 92 92 64 512 20 13.6 11.3 27.2 1/16 58 100 92 88 97 873 30 15.6 16.1 24.1 1/16 56 103 86 86 105 944 40 15.2 18.5 23.9 1/16 55 105 88 90 103 925 50 15.4 20.3 22.9 1/16 55 106 86 88 105 946 60 18.4 21 19.06 1/16 54.5 108 84 88 114 1017 70 19.6 22.5 18.8 1/16 54.5 110 88 92 117 104

CURVAS CARACTERISTICAS DE LOS PARAMETROS EFECTIVOS EN UN MOTOR DE ENCENDIDO POR CHISPA (ECH)

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N° Gc(kg/h) Me(N.m) Ne(Kw) Gar(kg/h) Gat(kg/h) ηv α ge(g/kWh)

ne

1 1.7 18.84 4.93 20.49 88.14 0.23 0.815

344.83 0.2373

2 2.8 42.69 11.18 33.61 88.14 0.38 0.809

250.45 0.3267

3 3.16 48.97 12.82 40.12 88.14 0.46 0.856

246.49 0.3319

4 3.19 47.72 12.49 43.01 88.14 0.49 0.91 255.40 0.32035 3.32 48.34 12.66 45.05 88.14 0.51 0.91

3262.24 0.3120

6 3.99 57.76 15.12 45.82 88.14 0.52 0.77 263.89 0.31007 4.05 61.53 16.11 47.43 88.14 0.54 0.78

9251.40 0.3255

Page 18: Informe Final de Laboratorio

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Page 20: Informe Final de Laboratorio

Ahora para el motor Petter:

ENSAYO 1

Manteniendo hc=cte

N n(RPM) hc(mm.) F(N.) s(cm) P(cmH2O) v(cm3) t(s) Te(°C) Ts(°C) Tac(°C) Pac(PSI)

1 2000 15 95 10.1 10.3 9.9 15 70 73 74 55

2 1800 15 100 8.7 9.3 8.8 15 70 72.8 77 45

3 1600 15 102 8.9 8.1 7.6 15 70 72.6 78 36

4 1400 15 104 8.5 6.7 6.6 15 70 72.6 79 29

5 1200 15 104.5 8.1 5.6 5.5 15 70 72.6 78 23

6 1000 15 96 7.5 4.7 4.1 15 70 72.4 78 17

N° Gc(kg/h) Me(N.m) Ne(Kw) Gar(kg/h) Gat(kg/h) ηv α ge(g/kWh)

ne

1 2.043 29.45 6.168 34.284 46.506948 0.737 1.1218

331.31 0.2557

2 1.816 31 5.843 29.561 41.856253 0.706 1.0882

310.86 0.2725

3 1.569 31.62 5.298 30.276 37.205558 0.814 1.2905

296.10 0.2861

4 1.362 32.24 4.726 28.956 32.554864 0.889 1.4212

288.23 0.2939

5 1.135 32.395 4.071 27.623 27.904169 0.990 1.6269

278.88 0.3037

6 0.846 29.76 3.116 25.600 23.253474 1.101 2.0226

271.56 0.3119

N n(RPM) hc(mm.) F(N.)

s(cm) P(cmH2O) v(cm3) t(s) Te(°C) Ts(°C)

Tac(°C) Pac(PSI)

1 1600 18 56 9.5 8.5 4.1 15 70 72 79 36

2 1600 17 73 9.3 8.3 5.4 15 70 71.8 81 35

3 1600 16 87 9 8.2 6.4 15 70 72 82 34

4 1600 15 99 8.8 8 7.8 15 70 72 82 33

5 1600 14 106.5

8.7 7.8 9.1 15 70 71.8 83 32

6 1600 13 112 8.6 7.7 10.4 15 70 72 84 32

7 1600 12 112. 8.5 7.7 11.1 15 70 72 85 31

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2012-2CURVAS CARACTERISTICAS DE MOTORES ECH Y DE COMPRESION

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5ENSAYO 2: Manteniendo constante la velocidad (n=rpm)

Gc(kg/h)

Ne(Kw) Gar(kg/h)

Gat(kg/h)

ηv α ge(g/kWh)

ne

1 0.846 2.908 32.305 37.206 0.868 2.552 290.96 0.2911

2 1.115 3.791 31.631 37.206 0.850 1.897 293.97 0.2881

3 1.321 4.519 30.614 37.206 0.823 1.550 292.34 0.2897

4 1.610 5.142 29.939 37.206 0.805 1.243 313.11 0.2705

5 1.878 5.531 29.605 37.206 0.796 1.054 339.57 0.2495

6 2.147 5.817 29.267 37.206 0.787 0.912 369.02 0.2295

7 2.291 5.843 28.927 37.206 0.777 0.844 392.10 0.2160

CURVAS CARACTERISTICAS DE LOS PARAMETROS EFECTIVOS EN UN MOTOR DE ENCENDIDO POR COMPRESION

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2012-2CURVAS CARACTERISTICAS DE MOTORES ECH Y DE COMPRESION

Page 24: Informe Final de Laboratorio

Ahora calcularemos la potencia mecánica e indicada para poder analizar las pérdidas mecánicas. En el motor Daihatsu

Potencia específica:

N e=M en9550

=Fe Ln9550

kW

Potencia específica menos el primer cilindro:

N e−1=M e−1n9550

=Fe−1 Ln9550

kW

Potencia específica menos el segundo cilindro:

N e−2=M e−2n9550

=Fe−2 Ln9550

kW

Potencia específica menos el tercer cilindro:

N e−3=M e−3n9550

=Fe−3 Ln9550

kW

Potencia específica menos el cuarto cilindro:

N e−4=M e−4n9550

=Fe−4 Ln9550

kW

Potencia indicada del primer cilindro:

Página 24LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

2012-2CURVAS CARACTERISTICAS DE MOTORES ECH Y DE COMPRESION

Page 25: Informe Final de Laboratorio

N i1=Ne−Ne−1=Ln

9550 (Fe−Fe−1)

Potencia indicada del segundo cilindro:

N i2=Ne−Ne−2=Ln

9550 (Fe−Fe−2 )

Potencia indicada del tercer cilindro:

N i3=N e−Ne−3=Ln

9550 (Fe−Fe−3)

Potencia indicada del cuarto cilindro:

N i 4=Ne−N e−4=Ln

9550 ( Fe−Fe−4 )

Potencia indica:

N i=Ln

9550 (4 Fe−∑j=1

4

Fe− j)Potencia mecánica:

Nm=Ln

9550 (3 Fe−∑j=1

4

Fe− j)Donde: L = 0.3202m.

Con los datos del laboratorio, calculamos y luego procedemos a graficar:

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2012-2CURVAS CARACTERISTICAS DE MOTORES ECH Y DE COMPRESION

Page 26: Informe Final de Laboratorio

N h% n(RPM) Fe(kg) t(s) Fe-1(kg.)

Fe-2(kg.)

Fe-3(kg.)

Tac(ºC) Pac(PSI) Te(°C) Ts(°C)

1 25 3000 14.6 44.9 8.2 8.8 8.2 100.5 60.5 84.5 88

2 25 2800 15.6 27.2 8.8 9 8.2 106.125 57 88 89.3

3 25 2600 15.8 24.1 9.2 9.8 8.8 110.25 55 86 89

4 25 2400 16.6 23.9 9.4 10 9.4 113.7 51 85 87.25

5 25 2200 17 22.9 9.8 10.2 9.8 115 49 86 88

N Fe(kg) Fe-1(kg.)

Fe-2(kg.)

Fe-3(kg.)

Ne(Kw)

Ni-1(Kw)

Ni-2(Kw)

Ni-3(Kw)

Ni(kw) Nm(kW) nm(%)

1 14.6 8.2 8.8 8.2 14.41 6.32 5.72 6.32 18.35 3.95 0.785

2 15.6 8.8 9 8.2 14.37 6.26 6.08 6.82 19.16 4.79 0.750

3 15.8 9.2 9.8 8.8 13.51 5.64 5.13 5.99 16.76 3.25 0.806

4 16.6 9.4 10 9.4 13.10 5.68 5.21 5.68 16.58 3.47 0.790

5 17 9.8 10.2 9.8 12.30 5.21 4.92 5.21 15.34 3.04 0.802

Ahora calcularemos la potencia mecánica e indicada para poder analizar las pérdidas mecánicas. En el motor Petter.

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Page 27: Informe Final de Laboratorio

Para hallar las pérdidas mecánicas se estableció una temperatura del agua de refrigeración (80ºC) y se varía la velocidad del motor eléctrico y se toman datos de la fuerza en el dinamómetro.

Luego se realizó una toma de datos donde la velocidad del motor eran constantes (500 RPM) y lo que se variaba era la temperatura del agua de refrigeración, igualmente se tomaban datos de la fuerza en el dinamómetro.

Acá utilizaremos el método por arrastre para el cálculo de potencias.

Nm=FmxLxn9550

N° N(RPM) Th20(°C) Fi(N) Fm(N) Nm(Kw)1 500 20 21 79 1.2821989

52 500 30 50 50 0.8115183

23 500 40 54 46 0.7465968

64 500 50 57 43 0.6979057

65 500 60 64 36 0.5842931

96 500 70 86 34 0.5518324

67 500 80 73 27 0.4382199

N° N(RPM) Th20(°C) Fi(N) Fm(N) Nm(Kw)1 300 80 57 43 0.4187434

62 400 80 65 35 0.4544502

63 500 80 70 30 0.4869109

94 600 80 71 29 0.5648167

55 700 80 72 28 0.6362303

76 800 80 69 31 0.8050261

87 900 80 67 33 0.9640837

Página 27LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

2012-2CURVAS CARACTERISTICAS DE MOTORES ECH Y DE COMPRESION

Page 28: Informe Final de Laboratorio

7

10 20 30 40 50 60 70 80 900

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

Pérdidas mecánicas(Nm) en régimen de temperatura (T)

NmPolynomial (Nm)

Temperatura del agua (°C)

Pérd

idas

mec

ánic

as (k

W)

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2012-2CURVAS CARACTERISTICAS DE MOTORES ECH Y DE COMPRESION

Page 29: Informe Final de Laboratorio

200 300 400 500 600 700 800 900 10000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Pérdidas mecánicas(Nm) en régimen de ve-locidad (RPM)

NmPolynomial (Nm)

Velocidad (RPM)

Pérd

idas

mec

ánic

as (k

W)

ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS PARA EL MOTOR ECH

De la gráfica consumo específico de combustible en régimen de velocidad, podemos

observar que la velocidad de máxima economía se encuentra en el rango de 2600

RPM a 2800 RPM, lo más adecuado hubiera sido hacer las mediciones necesarias

en este rango.

En la gráfica consumo específico de combustible en régimen de carga, se observa

que la potencia óptima para un menor consumo específico de combustible esta entre

16 y 18 kW.

En la gráfica potencia efectiva en régimen de velocidad se observa que para una

velocidad óptima de aproximadamente 3000 RPM se obtiene la mayor potencia

efectiva para valores menores a éste, la potencia decrece.

Página 29LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

2012-2CURVAS CARACTERISTICAS DE MOTORES ECH Y DE COMPRESION

Page 30: Informe Final de Laboratorio

Para la gráfica potencia indicada en régimen de velocidad, se observa una tendencia

creciente hasta cierto valor de velocidad, a partir de ese valor comienza a decrecer

la potencia indicada.

Para la gráfica Pérdidas mecánicas en régimen de velocidad se puede observar que a

mayor velocidad las pérdidas mecánicas son mayores o al menos muestra esa

tendencia, ya que se tienen que vencer las fuerzas de fricción y otras.

ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS PARA EL MOTOR DE ENCENDIDO POR

COMPRESION

De la gráfica consumo específico de combustible en régimen de velocidad, podemos

observar que la velocidad de máxima economía se encuentra aproximadamente a

1000 RPM.

En la gráfica consumo específico de combustible en régimen de carga, se observa

que la potencia óptima para un menor consumo específico de combustible esta entre

3 a 4,5 kW.

En la gráfica potencia efectiva en régimen de velocidad se observa que para una

velocidad óptima de aproximadamente 2000 RPM se obtiene la mayor potencia

efectiva para valores menores a éste, la potencia decrece.

Página 30LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

2012-2CURVAS CARACTERISTICAS DE MOTORES ECH Y DE COMPRESION

Page 31: Informe Final de Laboratorio

Para la gráfica Pérdidas mecánicas en régimen de velocidad se puede observar que a

mayor velocidad las pérdidas mecánicas son mayores o al menos muestra esa

tendencia, ya que se tienen que vencer las fuerzas de fricción y otras.

Para la gráfica Pérdidas mecánicas en régimen de temperatura se puede observar

que a mayor temperatura del agua las pérdidas mecánicas son menores.

BIBLIOGRAFÍA

Motores de Automóvil, JOVAC, Editorial MIR, Moscú 1982.

Manual del Automóvil, ARIAS PAZ Editorial Dossat, Madrid 1986.

Experimentación y Calculo de MCI, LASTRA, IMCI - UNI, Lima 1995.

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2012-2CURVAS CARACTERISTICAS DE MOTORES ECH Y DE COMPRESION

Page 32: Informe Final de Laboratorio

ANEXOS

Product Code: J1995Date Published: 1995-06-01Date Reaffirmed: June 1995

Issuing Committee:Engine Power Test Code CommitteeScopeThis SAE Standard has been adopted by SAE to specify: a.) A basis for gross engine power rating, b.) Reference inlet air and fuel supply test conditions, c.) A method for correcting observed power to reference conditions, and d.) A method for determining gross full load engine power with a dynamometer. This test code document is applicable to both four- stroke and two-stroke spark ignition (SI) and compression ignition (CI) engines, naturally aspirated and pressure charged, with and without charge air cooling. This document does not apply to aircraft or marine engines. This test code supersedes those portions of SAE J1349 dealing with gross power rating. Standard CI diesel fuel specifications are range mean values for Type 2-D EPA test fuel per Title 40, Code of Federal Regulations, Part 86.1313-87. The corresponding test code for net power rating is SAE J1349. The document for mapping engine performance is SAE J1312. ISO 2534 (1972) differs from SAE J1995 in several areas, among which are most important are: a) This document is not limited to road vehicles; b) This document requires inlet fuel temperature be controlled to 40 °C on CI engines; c) This document includes a reference fuel specification and requires that engine power be corrected to that specification on all CI

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and certain SI engines; d) This document includes a different procedure for testing engines with a laboratory charge air cooler (ISO method optional); and e) This document includes a different procedure for correcting power to reference atmospheric conditions on turbocharged CI engines. Complete correlation has not been established with ISO 3046. It is expected that this power test code will eventually align with ISO 1585 and ISO 2534.

Product Code: J1349Revision Number: ADate Published: 2011-09-20

Issuing Committee:Engine Power Test Code CommitteeScopeThis standard is intended to provide a method to obtain repeatable measurements that accurately reflect true engine performance in customer service. Whenever there is an opportunity for interpretation of the standard, a good faith effort shall be made to obtain the engine’s typical in-service performance and avoid finding the best possible performance under the best possible conditions. Intentional biasing of engine component or assembly tolerances to optimize performance for this test is prohibited.

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