Laboratorio 5 Mci- Calibracion Mech

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA

SECCIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA

LABORATORIO DE ENERGÍA

INFORME

CURSO MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA HORARIO 1014

TEMA VARIACIÓN DEL ÁNGULO DE ENCENDIDO EN UN MECH

CÓDIGO NOMBRE Y APELLIDO NOTA FINAL

20087026 CARLOS CABEZAS CHÁVEZ

FECHA DE REALIZACIÓN:

21/11/2014 FECHA DE ENTREGA:

03/12/2014

JEFE DE PRÁCTICA MARTIN QUINTANILLA

FIRMA DEL JEFE DE PRÁCTICA

1

1. INTRODUCCIÓN

En este informe evaluará los parámetros del motor MECH Marca Nissan Modelo GA15DS,

ubicado en el Laboratorio de Energía PUCP en función de la variación de instante de encendido

de la bujía.

2. OBJETIVOS

Evaluación de parámetros efectivos de un MECH en función de la variación de instante de

encendido de la bujía.

3. EQUIPOS E INTRUMENTOS A UTILIZAR

3.1. Motor

Marca: Nissan GA15DS

Potencia: 70 kW @ 6000 rpm

Torque: 126 Nm @ 3600 rpm

Cilindrada: 1497 cc

Diámetro y carrera: 73,6 mm y 88 mm, respectivamente

Orden de encendido: 1-3-4-2

Tipo de encendido: Distribuidor y bobina

Relación de compresión: 9,5:1

3.2. Dinamómetro

Marca: Zöllner & Co Kiel

Tipo de frenado: campo electromagnético refrigerado por agua

Rangos de torque: 0 a 150 Nm (± 0,5 Nm) y 0 a 300 N m (± 0,5 Nm)

Velocidad máxima: 10000 rpm

3.3. Tacómetro

Marca: Grünzweig – Hartmann AG

Rango de velocidad: 0 a 10000 rpm (± 200 rpm)

3.4. Tanque con placa orificio (para medir el consumo de aire)

Diámetro de la placa de orificio: 32,04 mm (CONFIRMAR!)

Coeficiente de descarga del orificio: 0,6 (CONFIRMAR!)

3.5. Manómetro digital marca Dywer

Rango: 0-40 inH2O (0 – 0,1bar)

2

4. ENSAYOS

4.1. Ángulo de encendido

Ángulo APMS

Parámetros unidades 1500 rpm 2000 rpm 2500 rpm 3000 rpm 3500 rpm

Revoluciones RPM 1512 2009 2521 3017 3483

Torque N.m 60 57 52 46 39

Presion Adm. kPa -6,29 -9,77 -12,84 -16,57 -19,63

T_in-Ref °C 66,1 70,3 75,6 76,6 80,3

T_out-Ref °C 82,3 82,7 87,8 84,6 86,9

Tiempo_50ml s 36,69 28,69 24,14 21,9 20,35

delta_p mmH2O 13,46 20,83 30,73 35,31 41,91

CO ppm 2,12 3 6,25 6,02 6,87

CO2 % 13,11 12,6 11 11,3 10

HC ppmHex ppm 259 230 312 291 300

T° ambiente °C 21 21 21 21 21

10°

Tabla 1. Datos para el ángulo +10°


Ángulo APMS



Torque N.m 68,5 66 63 55 52

Presion Adm. kPa -5,88 -7,73 -9,95 -14,63 -18,26

T_in-Ref °C 66,9 70,3 73 74,7 76,2

T_out-Ref °C 77,3 81,2 82,4 82,3 84

Tiempo_50ml s 34,57 27,16 23,01 29,5 29,5

delta_p mmH2O 15,49 24,13 32,26 38,10 44,96

CO ppm 2,23 2,8 5,77 6,79 6,42

CO2 % 13,2 13 11,2 10,7 10,6

HC ppmHex ppm 306 290 396 380 354

T° ambiente °C 21 21 21 21 21

15°

Tabla 2. Datos para el ángulo de +0°

3


Ángulo APMS



Torque N.m 66 63 58 51 44

Presion Adm. kPa -7,7 -11,22 -15,01 -18,9 -21,88

T_in-Ref °C 66,1 68,3 71 72,6 77,2

T_out-Ref °C 80 80,3 80,4 81,6 81,3

Tiempo_50ml s 36,12 28,53 24,17 22,03 20,98

delta_p mmH2O 14,48 21,34 28,45 34,54 39,88

CO ppm 2,04 2,73 5,62 5,11 6,37

CO2 % 13,2 13 11 11,8 11

HC ppmHex ppm 281 257 332 286 313

T° ambiente °C 21 21 21 21 21

5°

Tabla 3. Datos para el ángulo +5°


Ángulo APMS



Torque N.m 72 71 66 57 49

Presion Adm. kPa -6,87 -10,07 -13,48 -16,92 -19,7

T_in-Ref °C 66,1 67,9 69,9 70,7 74,7

T_out-Ref °C 79,5 77,4 77,6 81,5 81,7

Tiempo_50ml s 35,69 27,62 23,82 21,49 19,83

delta_p mmH2O 14,22 23,11 28,45 37,34 43,43

CO ppm 1,9 2,51 5,36 5,2 6,2

CO2 % 13,2 13,11 11,3 11,8 10,7

HC ppmHex ppm 272 249 336 295 300

T° ambiente °C 21 21 21 21 21

-5°

Tabla 4. Datos para el ángulo -5°

4


Ángulo APMS



Torque N.m 70 68 64 56 54

Presion Adm. kPa -5,62 -9,1 -11,92 -15,47 -18,81

T_in-Ref °C 67,2 68,4 70,4 76 76,6

T_out-Ref °C 83,4 78,8 82 80,3 84,2

Tiempo_50ml s 35,75 27,65 23,46 21,56 20,05

delta_p mmH2O 13,97 20,57 31,50 38,61 44,96

CO ppm 2,05 2,68 5,07 6 6,28

CO2 % 13,2 13 11,4 11,1 10,8

HC ppmHex ppm 306 311 397 366 390

T° ambiente °C 21 21 21 21 21

-10°

Tabla 5. Datos para el ángulo -10°

NOTA: El lambda no se midió por lo que se realiza el cálculo teórico de el mismo.

5. EJEMPLO DE CÁLCULO

Se toman los datos para el motor con ángulo +10° a 1512 rpm.

a. Potencia efectiva [kW]:

Pefectiva = Tefectivo × n ×π

30= 60 Nm (1512 ×

π

30

rad

s) = 9.50 kW

b. Consumo especifico de combustible [g/kW-h]:

mcomb = V × ρ =50 ml

t× ρ =

50 ml

36.69 s×

3600 s

1 h×

1 l

1000 ml×

1 m3

1000 l× 680

kg

m3= 3.34

kg

h

cec =mc

Pe=

3.34 × 103 g/h

9.50 kW= 351.16

g

kW − h

c. Presión media efectiva [kPa]:

Pme =Pe

Vt × n × i=

9.50 kW

0,001497 m3 × 1512revmin ×

1 min60 s × 0,5

ciclorev

= 503.66 kPa

5

d. Rendimiento volumétrico [%]:

El caudal de aire real es:

Qaire = 0.6 × (π × 0.032042

4) × √

2 × ∆p

ρaire= 7.86 ∗ 10−3

m3

s

Con esto, hallando la masa de aire:

maire = Qaire × ρaire = 7.86 ∗ 10−3m3

s × 1.2

kg

m3 ×

3600 s

1 h= 33.95

kg

h

En el motor se tiene un flujo másico de aire máximo o teórico de:

maire motor = ρaire × (Vbarrido) × n

maire ref = 1,2kg

m3× (0,001497 m3) × (1512

rev

min×

1 ciclo

2 rev×

60 min

1 hora) = 76.48

kg

h

El rendimiento volumétrico será de:

ηv =maire real

maire ref=

33.95

76.48× 100% = 44.39%

e. Rendimiento efectivo [%]:

ηe =Pe

PC × mcomb=

9.50 kW

(43,95MJkg

×1000 kJ

1 MJ ) × (3.34kgh

×1 h

3600 s)× 100% = 23.33%

f. 𝝀 teórico:

𝜆 =1

𝐹𝑟=

𝐹𝑒

𝐹=

𝑚𝑎𝑚𝑐

⁄

15.6=

33.95

15.6 ∗ 3.34= 0.65

6

6. RESULTADOS

6.1. Ángulo original

Parametros

Potencia efectiva kW 9,50 11,99 13,73 14,53 14,22

consumo combustible kg/h 3,34 4,27 5,07 5,59 6,01

Consumo especifico de combusttible g/kW-h 351,16 355,77 369,35 384,57 422,83

Presion media efectiva kPa 503,66 478,48 436,51 386,14 327,38

Caudal aire ingreso m3/s 7,86E-03 9,77E-03 1,19E-02 1,27E-02 1,39E-02

m aire kg/h 33,95 42,22 51,29 54,97 59,90

densidad aire ref (admision) kg/m3 1,13 1,09 1,05 1,00 0,97

m aire ref kg/h 76,480 97,898 118,729 136,099 151,448

Rendimiento volumetrico % 44,39 43,13 43,20 40,39 39,55

Rendimiento efectivo % 23,33 23,02 22,18 21,30 19,37

𝝀 teorico 0,65 0,63 0,65 0,63 0,64

CO %Vol 2,12 3 6,25 6,02 6,87

CO2 %Vol 13,11 12,6 11 11,3 10

HC ppmHex ppm 259 230 312 291 300

Ángulo 10°

Tabla 6. Resultados para ángulo +10°

6.2. Atraso del ángulo de encendido

Parametros






m aire kg/h 36,42 45,45 52,55 57,11 62,04


m aire ref kg/h 77,47 100,88 121,97 137,55 154,25



𝝀 teorico 0,66 0,65 0,63 0,88 0,96

CO %Vol 2,23 2,8 5,77 6,79 6,42

CO2 %Vol 13,2 13 11,2 10,7 10,6

HC ppmHex ppm 306 290 396 380 354

Ángulo 15°


7

6.3. Adelanto del ángulo de encendido

Parametros






m aire kg/h 35,20 42,74 49,35 54,38 58,43


m aire ref kg/h 77,49 96,25 113,52 132,31 147,19



𝝀 teorico 0,67 0,64 0,62 0,63 0,64

CO %Vol 2,04 2,73 5,62 5,11 6,37

O2 %Vol 13,2 13 11 11,8 11

HC ppmHex ppm 281 257 332 286 313

Ángulo 5°



Parametros






m aire kg/h 34,89 44,48 49,35 56,53 60,98


m aire ref kg/h 76,67 97,72 117,26 134,59 151,71



𝝀 teorico 0,65 0,64 0,62 0,64 0,63

CO %Vol 1,9 2,51 5,36 5,2 6,2

O2 %Vol 13,2 13,11 11,3 11,8 10,7

HC ppmHex ppm 272 249 336 295 300

Ángulo -5°

Tabla 9. Resultados para ángulo -5°

8


Parametros






m aire kg/h 34,58 41,97 51,92 57,49 62,04


m aire ref kg/h 75,90 98,81 118,20 136,27 152,40



𝝀 teorico 0,65 0,61 0,64 0,65 0,65

CO %Vol 2,05 2,68 5,07 6 6,28

O2 %Vol 13,2 13 11,4 11,1 10,8

HC ppmHex ppm 306 311 397 366 390

Ángulo -10°

Tabla 10. Resultados para ángulo -10°

7. RESULTADOS SEGÚN VELOCIDAD

Tabla 11. Resultados para 1500rpm


Ángulo 15 10 5 -5 -10

Potencia efectiva 10,94 9,50 10,75 11,50 10,92

cec 323,66 351,16 315,30 298,27 313,47

pme 575,01 503,66 554,03 604,39 587,61

Rendimiento volumetrico 47,01 44,39 45,43 45,51 45,56

Rendimiento efectivo 25,31 23,33 25,98 27,46 26,13

𝝀 0,66 0,65 0,67 0,65 0,65

CO 2,23 2,12 2,04 1,90 2,05

CO2 13,20 13,11 13,20 13,20 13,20

HC ppmHex 306,00 259,00 281,00 272,00 306,00

1500 rpm

Ángulo 15 10 5 -5 -10


cec 322,00 355,77 324,01 296,24 308,82

pme 554,03 478,48 528,85 596,00 570,82



𝝀 0,65 0,63 0,64 0,64 0,61

CO 2,80 3,00 2,73 2,51 2,68

CO2 13,00 12,60 13,00 13,11 13,00

HC ppmHex 290,00 230,00 257,00 249,00 311,00

2000 rpm

9




Ángulo 15 10 5 -5 -10


cec 321,49 369,35 337,42 296,44 313,40

pme 528,85 436,51 486,87 554,03 537,24



𝝀 0,63 0,65 0,62 0,62 0,64

CO 5,77 6,25 5,62 5,36 5,07

CO2 11,20 11,00 11,00 11,30 11,40

HC ppmHex 396,00 312,00 332,00 336,00 397,00

2500 rpm

Ángulo 15 10 5 -5 -10


cec 241,66 384,57 344,93 318,49 324,64

pme 461,69 386,14 428,11 478,48 470,08



𝝀 0,88 0,63 0,63 0,64 0,65

CO 6,79 6,02 5,11 5,20 6,00

CO2 10,70 11,30 11,80 11,80 11,10

HC ppmHex 380,00 291,00 286,00 295,00 366,00

3000 rpm

Ángulo 15 10 5 -5 -10


cec 218,39 422,83 363,74 344,48 311,11

pme 436,51 327,38 369,35 411,32 453,30



𝝀 0,96 0,64 0,64 0,63 0,65

CO 6,42 6,87 6,37 6,20 6,28

CO2 10,60 10,00 11,00 10,70 10,80

HC ppmHex 354,00 300,00 313,00 300,00 390,00

3500 rpm

10

8. GRÁFICAS

8.1. Para 1500 rpm

La potencia tiende un punto mínimo en el ángulo de encendido de 10° y máximo en -5°; esta disminuye

a medida que el ángulo aumenta en el rango -5° a 10°, tendencia decreciente. Esto se debe a que al

aumentar el ángulo de encendido, el pistón no llega a realizar el recorrido de la compresión completo,

por lo que se genera una menor potencia. Mientras que la caída en -10° puede deberse al retraso de la

llegada de la mezcla a la cámara.

El consumo específico de combustible tiene un máximo en el ángulo de encendido de 10° y

mínima en -5° y muestra una tendencia creciente de no ser por la posición original (15°). Debido

al consumo del combustible que se tiene para los diferentes ángulos, alcanzamos un consumo

mínimo a los 15° y uno máximo para 10°, pero corresponde para el de 5° una potencia mayor

que para el de 15°. Por ende, al ser el consumo específico de combustible, consumo entre

potencia efectiva; el cociente a las -5° es menor ya que en ese ángulo se logra la máxima

potencia, a pesar que el consumo de combustible es mínimo a los 15° (variación 0°), la potencia

generada es menor que a -5°; en general no se muestra una tendencia común.

9,00

9,50

10,00

10,50

11,00

11,50

12,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

Po

ten

cia

(kW

)

Angulo [°]

Potencia(kW) vs Angulo (1500 rpm)

290,00

300,00

310,00

320,00

330,00

340,00

350,00

360,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

Co

nsu

mo

esp

ecíf

ico

de

com

bu

stib

le

[g/k

W-h

]

Angulo [°]

CEC(g/kW-h) vs Angulo (1500 rpm)

11

La presión media efectiva tiene un mínimo en el ángulo de encendido de 10° y máximo en 15°

(variación 0°). La pme disminuye a medida a que el ángulo aumenta en el rango -5° a 10°, una

tendencia decreciente. Esto debido a que depende del torque efectivo, ya que el torque efectivo

y el pme son proporcionales, y tal como se puede observar en las tablas para 1500 rpm el

máximo torque efectivo se alcanza a los -5°.

La eficiencia volumétrica tiene un máximo en el ángulo de encendido de 0° y mínimo en 10°.

Esta disminuye a medida que el ángulo aumenta. Esto debido a que mayor ángulo, se tiene una

menor presión de admisión (variación de densidad referencial) y esto conlleva a un menor flujo

de aire referencial; en general no tiene una tendencia común.

450,00

470,00

490,00

510,00

530,00

550,00

570,00

590,00

610,00

630,00

650,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

Pre

sió

n m

edia

efe

ctiv

a [k

Pa]

Angulo [°]

PME(kPa) vs Angulo (1500 rpm)

44,00

44,50

45,00

45,50

46,00

46,50

47,00

47,50

-15 -10 -5 0 5 10 15

Efic

ien

cia

volu

met

rica

[%

]

Angulo [°]

ηvol(%) Angulo (1500 rpm)

12

La eficiencia efectiva tiene un mínimo en el ángulo de encendido de 10° y máximo en -5°. Esto

debido a que el rendimiento efectivo es igual 𝑛𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 = 𝑃𝑒 ∗ 1/(𝑐𝑒𝑐 ∗ 𝑃𝐶𝐼); y como se

aprecia en la curva de consumo específico de combustible, la eficiencia efectiva tendrá una

tendencia inversa. Esta es decreciente en -5° a 10°, en general no tiene una tendencia común.

El lambda tiene un mínimo en -10° y máximo en 5°. Esto debido a que el lamba es igual 𝜆 =𝑚𝑎

𝑚𝑐∗15.6; y como se aprecia en la curva de cec, el lambda efectiva tendrá una tendencia inversa

al consumo de combustible. Se observa una tendencia creciente en -5° a 5°.

El CO tiene una concentración mínima en el ángulo de encendido de -5° y máximo en 0°, esto se

da ya que para los ángulos de -5° y 0° se genera una combustión incompleta por lo que se emite

mayor CO, en general no tiene una tendencia común.

23,00

23,50

24,00

24,50

25,00

25,50

26,00

26,50

27,00

27,50

28,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

efic

ien

cia

efec

tiva

[%

]

Angulo [°]

ηefectiva(%) vs Angulo (1500 rpm)

0,65

0,65

0,66

0,66

0,67

0,67

-15 -10 -5 0 5 10 15

Fact

or

lam

bd

a

Angulo [°]

λ vs Angulo (1500 rpm)

13

El CO2 tiene una concentración mínima en el ángulo de encendido de 10° y un valor constante

en los demás puntos, en general tiene una tendencia casi constante. Esto debido a que en 10°

se consumió menos combustible, por ende se quemó menor cantidad de combustible y se emitió

menos CO2.

El HC tiene una concentración mínima en el ángulo de encendido de 10° y un valor máximo en

-10° y 0°. Esto debido a que en 10° se consumió menos combustible, por ende se quemó menor

cantidad de combustible, y hubo inquemados en menor proporción. No se aprecia una

tendencia común.

1,85

1,90

1,95

2,00

2,05

2,10

2,15

2,20

2,25

-15 -10 -5 0 5 10 15

CO

[%

Vo

l]

Angulo [°]

CO(%) vs Angulo (1500 rpm)

13,10

13,12

13,14

13,16

13,18

13,20

13,22

-15 -10 -5 0 5 10 15

CO

2 [

% V

ol]

Angulo [°]

CO2(%) vs Angulo (1500 rpm)

14

8.2. Para 2000 rpm











250,00

260,00

270,00

280,00

290,00

300,00

310,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

HC(ppm) vs Angulo (1500 rpm)

10,00

11,00

12,00

13,00

14,00

15,00

16,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

Po

ten

cia

(kW

)

Angulo [°]


15













280,00

290,00

300,00

310,00

320,00

330,00

340,00

350,00

360,00

-15 -10 -5 0 5 10 15Co

nsu

mo

esp

ecíf

ico

de

com

bu

stib

le

[g/k

W-h

]

Angulo [°]


460,00

480,00

500,00

520,00

540,00

560,00

580,00

600,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

Pre

sió

n m

edia

efe

ctiv

a [k

Pa]

Angulo [°]


16








42,00

42,50

43,00

43,50

44,00

44,50

45,00

45,50

46,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

Efic

ien

cia

volu

met

rica

[%

]

Angulo [°]


22,00

23,00

24,00

25,00

26,00

27,00

28,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

efic

ien

cia

efec

tiva

[%

]

Angulo [°]


17







menos CO2.

0,61

0,61

0,62

0,62

0,63

0,63

0,64

0,64

0,65

0,65

-15 -10 -5 0 5 10 15

Fact

or

lam

bd

a

Angulo [°]


2,40

2,50

2,60

2,70

2,80

2,90

3,00

3,10

-15 -10 -5 0 5 10 15

CO

[%

Vo

l]

Angulo [°]


18




tendencia común.

8.3. Para 2500 rpm






12,50

12,60

12,70

12,80

12,90

13,00

13,10

13,20

-15 -10 -5 0 5 10 15

CO

2 [

% V

ol]

Angulo [°]


220,00

240,00

260,00

280,00

300,00

320,00

340,00

-15 -10 -5 0 5 10 15


19








generada es menor que a -5°; en general se muestra una tendencia creciente en -5° a 10°.

12,00

13,00

14,00

15,00

16,00

17,00

18,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

Po

ten

cia

(kW

)

Angulo [°]


250,00

270,00

290,00

310,00

330,00

350,00

370,00

390,00

-15 -10 -5 0 5 10 15Co

nsu

mo

esp

ecíf

ico

de

com

bu

stib

le

[g/k

W-h

]

Angulo [°]


20

La presión media efectiva tiene un mínimo en el ángulo de encendido de 10° y máximo en -5°













400,00

420,00

440,00

460,00

480,00

500,00

520,00

540,00

560,00

580,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

Pre

sió

n m

edia

efe

ctiv

a [k

Pa]

Angulo [°]


41,50

42,00

42,50

43,00

43,50

44,00

44,50

-15 -10 -5 0 5 10 15

Efic

ien

cia

volu

met

rica

[%

]

Angulo [°]


21







20,00

21,00

22,00

23,00

24,00

25,00

26,00

27,00

28,00

29,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

efic

ien

cia

efec

tiva

[%

]

Angulo [°]

ηefectiva(%) vs Angulo (2500 Rpm)

0,61

0,62

0,62

0,63

0,63

0,64

0,64

0,65

0,65

0,66

-15 -10 -5 0 5 10 15

Fact

or

lam

bd

a

Angulo [°]


22




menos CO2.




tendencia común.

5,00

5,20

5,40

5,60

5,80

6,00

6,20

6,40

-15 -10 -5 0 5 10 15

CO

[%

Vo

l]

Angulo [°]


10,95

11,00

11,05

11,10

11,15

11,20

11,25

11,30

11,35

11,40

11,45

-15 -10 -5 0 5 10 15

CO

2 [

% V

ol]

Angulo [°]


23

8.4. Para 3000 rpm







mínima en 0° y muestra una tendencia creciente de no ser por la posición original (15°). Debido


mínimo a los 0° y uno máximo para 10. Por ende, al ser el consumo específico de combustible,

consumo entre potencia efectiva; el cociente a las 0° es menor ya que en ese ángulo se logra el

300,00

320,00

340,00

360,00

380,00

400,00

420,00

-15 -10 -5 0 5 10 15


14,00

15,00

16,00

17,00

18,00

19,00

20,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

Po

ten

cia

(kW

)

Angulo [°]


24

menor cociente consumo comb. y potencia efectiva, a pesar que el consumo de combustible es

mínimo a los 15° (variación 0°), la potencia generada es menor que a -5°.






La eficiencia volumétrica tiene un máximo en el ángulo de encendido de -10° y mínimo en 10°.



de aire referencial.

200,00

220,00

240,00

260,00

280,00

300,00

320,00

340,00

360,00

380,00

400,00

-15 -10 -5 0 5 10 15Co

nsu

mo

esp

ecíf

ico

de

com

bu

stib

le

[g/k

W-h

]

Angulo [°]


380,00

400,00

420,00

440,00

460,00

480,00

500,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

Pre

sió

n m

edia

efe

ctiv

a [k

Pa]

Angulo [°]


25

La eficiencia efectiva tiene un mínimo en el ángulo de encendido de 10° y máximo en 0°. Esto



tendencia inversa. Esta es decreciente en 0° a 10°, en general no tiene una tendencia común.



al consumo de combustible, y proporcional al consumo de masa de aire, es decir lambda. Se

observa una tendencia creciente en -10° a 0° y una tendencia decreciente en 0° a 10°

40,20

40,40

40,60

40,80

41,00

41,20

41,40

41,60

41,80

42,00

42,20

42,40

-15 -10 -5 0 5 10 15

Efic

ien

cia

volu

met

rica

[%

]

Angulo [°]


20,00

22,00

24,00

26,00

28,00

30,00

32,00

34,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

efic

ien

cia

efec

tiva

[%

]

Angulo [°]


26




El CO2 tiene una concentración mínima en el ángulo de encendido de 0° y un valor máximo en

-5° y 5°, en general no tiene una tendencia fija. Esto debido a que en 0° se consumió menos

combustible, por ende se quemó menor cantidad de combustible y se emitió menos CO2.

0,60

0,65

0,70

0,75

0,80

0,85

0,90

-15 -10 -5 0 5 10 15

Fact

or

lam

bd

a

Angulo [°]


5,00

5,20

5,40

5,60

5,80

6,00

6,20

6,40

6,60

6,80

7,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

CO

[%

Vo

l]

Angulo [°]


27


0°. Esto debido a que en 5° se consumió menos combustible, por ende se quemó menor


tendencia común.

8.5. Para 3500 rpm






10,60

10,80

11,00

11,20

11,40

11,60

11,80

12,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

CO

2 [

% V

ol]

Angulo [°]


280,00

300,00

320,00

340,00

360,00

380,00

400,00

-15 -10 -5 0 5 10 15


28












14,00

15,00

16,00

17,00

18,00

19,00

20,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

Po

ten

cia

(kW

)

Angulo [°]


200,00

250,00

300,00

350,00

400,00

450,00

-15 -10 -5 0 5 10 15Co

nsu

mo

esp

ecíf

ico

de

com

bu

stib

le

[g/k

W-h

]

Angulo [°]


29











200,00

250,00

300,00

350,00

400,00

450,00

-15 -10 -5 0 5 10 15Co

nsu

mo

esp

ecíf

ico

de

com

bu

stib

le

[g/k

W-h

]

Angulo [°]


39,40

39,60

39,80

40,00

40,20

40,40

40,60

40,80

-15 -10 -5 0 5 10 15

Efic

ien

cia

volu

met

rica

[%

]

Angulo [°]


30







18,00

20,00

22,00

24,00

26,00

28,00

30,00

32,00

34,00

36,00

38,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

efic

ien

cia

efec

tiva

[%

]

Angulo [°]


0,60

0,65

0,70

0,75

0,80

0,85

0,90

0,95

1,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

Fact

or

lam

bd

a

Angulo [°]


31




menos CO2.




tendencia común.

6,10

6,20

6,30

6,40

6,50

6,60

6,70

6,80

6,90

7,00

-15 -10 -5 0 5 10 15

CO

[%

Vo

l]

Angulo [°]


9,80

10,00

10,20

10,40

10,60

10,80

11,00

11,20

-15 -10 -5 0 5 10 15

CO

2 [

% V

ol]

Angulo [°]


32

9. EVALUACION EXTRA:

Desaparecen los elementos de corrección del avance del punto de encendido y también el generador de

impulsos, a los que se sustituye por componentes electrónicos. El distribuidor en este tipo de encendido

se limita a distribuir, como su propio nombre indica, la alta tensión procedente de la bobina a cada una

de las bujías. Respecto a los demás sistemas de encendido se caracteriza por:

Un sensor de rpm del motor que sustituye al "regulador centrifugo" del distribuidor.

Un sensor de presión que mide la presión de carga del motor y sustituye al "regulador de vacio"

del distribuidor.

Las ventajas de este sistema de encendido son:

Posibilidad de adecuar mejor la regulación del encendido a las variadas e individuales exigencias

planteadas al motor.

Posibilidad de incluir parámetros de control adicionales (por ejemplo: la temperatura del motor).

Buen comportamiento del arranque, mejor marcha en ralentí y menor consumo de combustible.

Recogida de una mayor cantidad de datos de funcionamiento.

Viabilidad de la regulación antidetonante.

La superioridad de este encendido se aprecia claramente observando la cartografía de encendido donde

se aprecia los ángulos de encendido para cada una de las situaciones de funcionamiento de un motor

(arranque, aceleración, retención, ralentí y etc.). El ángulo de encendido para un determinado punto de

funcionamiento se elige teniendo en cuenta diversos factores como el consumo de combustible, par

motor, gases de escape distancia al límite de detonación, temperatura del motor, aptitud funcional, etc.

Por todo lo expuesto hasta ahora se entiende que la cartografía de encendido de un sistema de encendido

electrónico integral es mucho más compleja que la cartografía de encendido electrónico sin contactos que

utiliza "regulador centrifugo" y de "vacío" en el distribuidor. En el conjunto de la cartografía de encendido

existen, según las necesidades, aproximadamente de 1000 a 4000 ángulos de encendido individuales.

280,00

300,00

320,00

340,00

360,00

380,00

400,00

-15 -10 -5 0 5 10 15


33

Con la mariposa de gases cerrada, se elige la curva característica especial ralentí/empuje. Para velocidades

de giro del motor inferiores a la de ralentí inferior a la de ralentí nominal, se puede ajustar el ángulo de

encendido en sentido de "avance", para lograr una estabilización de marcha en ralentí mediante una

elevación en el par motor. En marcha por inercia (cuesta abajo) están programados ángulos de encendido

adecuados a los gases de escape y comportamiento de marcha. A plena carga, se elige la línea de plena

carga. Aquí, el mejor valor de encendido se programa teniendo en cuenta el límite de detonación.

Para el proceso de arranque se pueden programar, en determinados sistemas, un desarrollo del ángulo

de encendido en función de la velocidad de giro y la temperatura del motor, con independencia del campo

característico del ángulo de encendido. Para saber el nº de rpm del motor y la posición del cigüeñal se

utiliza un generador de impulsos del tipo "inductivo", que está constituido por una corona dentada que

va acoplada al volante de inercia del motor y un captador magnético frente a ella.

Además del sensor de rpm y del captador de depresión, el encendido electrónico integral utiliza otros

parámetros de funcionamiento del motor:

Sensor de temperatura situado en el bloque motor para medir la temperatura de funcionamiento del

motor.

Posición de la mariposa, mediante un interruptor de mariposa se suministra una señal de conexión

tanto de ralentí como a plena carga del motor (acelerador pisado a fondo).

Tensión de la batería es una magnitud de corrección captada por la unidad de control.

Captador de picado, aplicado a los sistemas de encendido más sofisticados y que explicamos más

adelante.

34

Durante el encendido, hay un fenómeno llamado detonación también conocido como picado, lo cual es una combustión rápida y violenta de la mezcla aire/combustible en la cámara de combustión del motor después del encendido por la chispa o arco eléctrico en la bujía. Al generarse esta detonación en un motor, se percibe un golpeteo o cascabeleo metálico, llamado en ocasiones "pistoneo". Este golpeteo es debido a que, cuando existe detonación, la presión de los gases al interior de la cámara de combustión sube excesivamente, resultando en grandes fuerzas que actúan sobre los pistones o émbolos del motor, pudiendo llegar a romperlos. El sensor anormal o sensor de picado permite atrasar momentáneamente el avance del encendido hasta que desaparezca el fenómeno.

Finalmente, el máximo adelanto del encendido de la bujía es limitado por la resistencia a la detonación

del combustible en la cámara de combustión ya que este fenómeno es perjudicial como se mencionó

anteriormente. El máximo retardo del encendido de la bujía es limitado por la combustión o máxima

temperatura de los gases de escape.

10. Bibliografía

http://www.fordsierranet.com.ar/Fotos/04_Sistema_de_Encendido.pdf : Fecha de consulta

01/12/2014

http://www.aficionadosalamecanica.net/encend_convencional.htm: Fecha de consulta

01/12/2014

http://es.slideshare.net/MiKora1/tipo-de-sistema-de-encendido-evaluacion: Fecha de consulta

01/12/2014

Laboratorio 5 Mci- Calibracion Mech

Documents

Transcript of Laboratorio 5 Mci- Calibracion Mech