Estudio de los procesos de admisión y de formación de la mezcla en los motores de encendido por chispa y diesel.

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Texto completo

(1)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

INFORME DE LABORATORIO N° 2 y 3

ESTUDIO DE LOS PROCESOS DE

ADMISIÓN Y DE FORMACIÓN DE LA

MEZCLA EN LOS MOTORES DE

ENCENDIDO POR CHISPA Y EN MOTORES

DIESEL.

ALUMNO:

RAFAEL MAYNASA, ANTHONY WILLIAMS

CÓDIGO:

20130217D

CURSO:

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

SECCIÓN: A

(2)

CONTENIDO

1. OBJETIVOS... 2

2. FUNDAMENTO TEÓRICO...3

3. LA PRUEBA DE LABORATORIO...6

3.1. DISEÑO DEL DISPOSITIVO DE PRUEBA...6

3.1.1. BANCO DE ENSAYO CON MOTOR DIESEL Y GASOLINERO...6

3.1.2. INSTRUMENTOS DE MEDIDA UTILIZADOS...8

3.2. EJECUCIÓN DE LAS PRUEBAS...8

3.2.1. EJECUCIÓN DE LA PRUEBA PRINCIPAL...8

3.3. RESULTADOS DE LA PRUEBA...9

3.4. EVALUACIÓN DE LA PRUEBA...20

4. DISCUCIÓN CRÍTICA DE LA PRUEBA DE LABORATORIO...20

5. CONCLUSIONES...20

6. REFERENCIAS...21

A. PROTOCOLO DE MEDICIÓN DE LA PRUEBA PRINCIPAL...22

1. OBJETIVOS

- Determinar la influencia de los regímenes de funcionamiento y los parámetros constructivos del motor sobre los coeficientes de

(3)

llenado (eficiencia volumétrica) y de exceso de aire, que son los parámetros que caracterizan cualitativa y cuantitativamente a los procesos de admisión y formación de la mezcla.

- Determinar la influencia de los parámetros explotacionales y constructivos del motor Diesel sobre los coeficientes de llenado (eficiencia volumétrica), y de exceso de aire.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

FÓRMULAS PARA EL BANCO DE PRUEBAS FORD Par del motor

M

e

=

F × L … … … …… …… (1)

F: Fuerza hallada en el dinamómetro. (N) L: Longitud del brazo del dinamómetro. (m)

Potencia del motor

N

e

=

M

e

×n

9550

… … …… … …… … …… … …… … …… … .(2)

n: Velocidad de rotación (RPM)

Densidad del aire

ρ

aire

=1.293 ×

P

o

760

×

273

t

o

+

273

… … … (3)

Po: Presión atmosférica (mmHg). to: Temperatura ambiental (°C).

Consumo horario de aire real

Ga

r

=3600∗C

d

A∗

2∗g∗ρ

H2O

ρ

aire

ΔS∗sin θ … ….(4)

Cd: coeficiente de descarga.

Ө: ángulo de inclinación del manómetro.

(4)

Ga

t

=30∗V

h

ρ

aire

n … … … …(5)

Coeficiente de llenado o eficiencia volumétrica

n

v

=

Ga

r

Ga

t

… … … ..(6)

Consumo horario de combustible

G

c

=

ρ

c

×

(

∆V

∆ t

)

… … … …(7)

ρ

c : Densidad del combustible (Kg/l)

Masa de aire por masa de fluido

l

0

=

1

0.23

(

8

3

C+8 H −O

)

… … … …(8)

C, H, O: concentraciones molares.

Coeficiente de exceso de aire

α=

Gar

G

c

l

o

…… … … …(9)

FÓRMULAS PARA EL BANCO DE PRUEBAS FORD Flujo másico de aire Ga (Kg/h).

G

a

=

C

d

∙ A ∙

2∙ g ∙ ΔS∙ ρ

0

∙ ρ

H2O

∙ 3600 …… … …… … ……(10)

Donde:

C

d

=0.60 (de la placa orificio)

D: Diámetro de la placa orificio=54.5 mm

A : Área del medidor ,enm

2

(

π ∙

D

2

4

)

(5)

g=9.81

m

s

2

ρ

0

: Densidad del aire atmosférico, en Kg/m

3

ρ

H2O

=1000 Kg /m

3

Flujo másico de combustible Gc (Kg/h).

G

c

=3.6 ∙

ΔV

Δt

ρ

c

… … … …(11)

Donde:

ΔV =Volumen de combustible consumido , en cm

3

.

Δt=Tiempo de consumo de combustible , en seg .

ρ

c

: Densidad del combustible ,en

Kg

L

(

0.81

Kg

L

)

Eficiencia volumétrica (nv)

n

v

=

G

a

30 ∙ V

H

∙n ∙ ρ

k

∙T

k

…… … … .(12)

Donde:

ΔV =Volumen de combustible consumido , en cm

3

.

Δt=Tiempo de consumo de combustible , en seg .

ρ

c

: Densidad del combustible ,en Kg/ L

Coeficiente de exceso de aire (λ o α)

λ= Ga Gc l0 … …… … … (13) Donde:

l

c

: Relación estequiómetrica(

¿

14.3

Kg

Kg

)

(6)

N

e

=

M

e

∙ ω=M

e

(

2 πn

60

)

… … … .(14)

Donde:

M

e

=

Momentoefectivo , en KN . m

ω:Velocidad angular , en

rad

s

A su vez:

M

e

=

a ∙

[

(

W

0

−50

)

+

F

d

]

∙ b …… … … …(15)

F

d

: Fuerza deldinamómetro , en libras .

W

0

:Tara, en libras .

a :factor de conversión de libras a KN

b: brazo de palanca, en m (0.36m)

3. LA PRUEBA DE LABORATORIO.

3.1. DISEÑO DEL DISPOSITIVO DE PRUEBA.

3.1.1. BANCO DE ENSAYO CON MOTOR DIESEL Y

GASOLINERO.

BANCO DE PRUEBAS MOTOR DAIHATSU

Banco de ensayo con freno eléctrico, motor de encendido por chispa y tablero de control.

(7)

Figura 1. Banco de ensayo motor Dihatsu. Características del motor del banco de ensayo:

- Marca: Daihatsu - Modelo: CB-20 - Cilindrada: 993 cm3 - Número de cilindros: 3 - Orden de encendido: 1-2-3 - Diámetro x carrera: 76,0 x 73,0 mm - Relación de compresión: 9,0:1 - Potencia máxima: 40,5 kW a 5.500 rpm - Momento máximo: 76,5 N.m a 2.800 rpm - Velocidad de ralentí: 900 rpm - Adelanto de la chispa: 10º a PMS a 900 rpm

- Sistema de combustible: a carburador con 02 gargantas

Características del dinamómetro:

- Potencia máxima: 18 kVA a 3.000 rpm - Brazo del dinamómetro: 0,323 m

Características del medidor de combustible:

- 1/16 pinta inglesa: 29.57 cm3

- Gasolina: G-90

- Densidad de la gasolina: 0,715 kg/L

Características del medidor de aire:

- Diámetro de las toberas: 2 cm - Diámetro de la placa orificio: 1,5 cm - Cd=0,98

- Densidad del aire atmosférico=1000 kg/m3

(8)

Banco de ensayo con freno eléctrico, motor de encendido por chispa y tablero de control.

Figura 2. Banco de ensayo motor Perkins.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS: - Marca del motor: PERKINS

- Tipo del motor: Diesel, de cuatro tiempos, sobrealimentado con turbocompresor. - Modelo: C4.236V

- Número de cilindros: 4cilindros, en línea. - Refrigeración: por líquido.

- Potencia nominal: 61 KW (82 HP) a 280 rpm - Momento máximo: 256 N.m a 1450 rpm - Diámetro x carrera: 98.43 x 127.0 mm - Cilindrada: 3.865 L

- Relación de compresión: 16 a 1

- Máxima presión de sobrealimentación: 0.76-0.93 bar-g (manométrico)

- Freno dinamométrico: Hidráulico, Froude.

3.1.2. INSTRUMENTOS DE MEDIDA UTILIZADOS.

- Medidor de caudal de combustible. - Medidor de caudal de aire.

- Cronómetro. - Tacómetro.

- Manómetros de mercurio.

3.2. EJECUCIÓN DE LAS PRUEBAS.

3.2.1. EJECUCIÓN DE LA PRUEBA PRINCIPAL.

PRIMER ENSAYO EN CARACTERÍSTICA DE VELOCIDAD DEL BANCO DE PRUEBAS CON MOTOR DAIHATSU.

a.

Comprobar el funcionamiento adecuado de los equipos que conforman el banco de ensayos.

(9)

c.

Proceder a arrancar el motor, para lo cual se debe realizar los siguientes pasos:

- Prender el motor eléctrico primario.

- Conectar la llave que transmite corriente desde el generador primario hasta el sistema de arranque del motor.

- Conectar las dos llaves de alimentación ubicadas en el tablero de control primario (de arranque).

- Poner la manija de arranque del tablero secundario (de carga) en “start”.

- Arrancar el motor moviendo la palanca de excitación de corriente del freno.

- Esperar que la palanca de excitación vuelva a su posición inicial.

- Con la mariposa de gases del carburador establecer el régimen de velocidad del motor aproximadamente igual a 1800 RPM.

d.

Abrir la mariposa de gases del carburador de tal modo que las revoluciones del motor alcancen su valor nominal nno=2800 RPM

(previamente el freno debió colocarse en su régimen de generador).

e.

Sin cambiar de posición de la mariposa de gases del carburador y variando la carga mediante el reóstato del tablero de control establecer de 4 a 6 regímenes de velocidad y realizar las mediciones correspondientes para cada régimen de velocidad establecido. El ultimo régimen debe corresponder al de marca mínima: nmin=1800 RPM aproximadamente.

SEGUNDO ENSAYO EN CARACTERÍSTICA DE CARGA DEL BANCO DE PRUEBAS CON MOTOR DAIHATSU.

a.

Con la mariposa de gases de carburador invariable establecer el régimen de velocidad del motor correspondiente al de máximo par nMe=2500 RPM.

b.

Realizar las mediciones correspondientes.

c.

Cerrar la mariposa de gases de tal modo que la velocidad del motor caiga en la magnitud de 500 RPM y luego con la ayuda del reóstato volver a restablecer la velocidad de máximo par.

d.

Esperar que el régimen se estabilice y realizar las mediciones correspondientes

e.

Repetir los dos últimos pasos de 4 a 5 veces más. La última medición deberá hacerse con el motor funcionando sin carga (en vacío).

PRIMER ENSAYO EN CARACTERÍSTICA DE VELOCIDAD DEL BANCO DE PRUEBAS CON MOTOR PERKINS.

a. Comprobar el estado del banco de ensayos y del motor (sin arrancar éste): agua en el sistema de refrigeración, nivel de aceite en el cárter, cantidad de combustible en el tanque, tensión

(10)

eléctrica para el panel de control, ventilación de las resistencias eléctricas, etc.

b. Arrancar el motor y calentarlo hasta que la temperatura del líquido refrigerante, en la entrada, sea de 60°C.

c. Fijar la posición de la cremallera de la bomba de inyección de tal modo que las revoluciones del motor alcancen su valor nominal y que el humeado no supere 4.4 unidades Bosch.

d. Sin cambiar la posición de la cremallera (para un mejor control es mejor fijar esta posición con la ayuda.

3.3. RESULTADOS DE LA PRUEBA.

RESULTADOS DE PRUEBA EN EL BANCO CON MOTOR DAIHATSU

En base a los resultados obtenidos en las pruebas del motor se procederá a los cálculos.

Par del motor.

Usando la fórmula (1).

M

e

=

F × L

Tabla 3. Calculo del par de motor para característica de carga. N ° F (N) M e (N.m) n (RPM) 1 53.955 17.427 2500 2 132.435 42.777 2500 3 170.694 55.134 2500 4 186.39 60.204 2500 5 190.314 61.471 2500 6 178.542 57.669 2500

Tabla 4. Calculo del par de motor para característica de velocidad

parcial. N ° F (N) M e (N.m) n (RPM) 1 127.53 41.192 2800 2 135.378 43.727 2600 3 142.245 45.945 2400 4 151.074 48.797 2200

(11)

5 156.96 50.698 2000

6 156.96 50.698 1800

Potencia del motor.

Usando la fórmula (2).

N

e

=

M

e

×n

9550

Tabla 5. Calculo de la potencia del motor para característica de

carga. N ° F (N) M e (N.m) n (RPM) Ne (KW) 1 53.955 17.427 2500 4.562 2 132.435 42.777 2500 11.198 3 170.694 55.134 2500 14.433 4 186.39 60.204 2500 15.760 5 190.314 61.471 2500 16.092 6 178.542 57.669 2500 15.097

Tabla 6. Calculo de la potencia del motor para característica de

velocidad. N ° F (N) M e (N.m) n (RPM) Ne (KW) 1 127.53 41.192 2800 12.078 2 135.378 43.727 2600 11.906 3 142.245 45.945 2400 11.547 4 151.074 48.797 2200 11.242 5 156.96 50.698 2000 10.618 6 156.96 50.698 1800 9.556

Densidad del aire.

Usando la fórmula (3).

ρ

aire

=1.293 ×

P

o

760

×

273

t

o

+

273

ρ

aire

=1.293 ×

747

760

×

273

19.3+273

ρ

aire

=1.187

Kg

m

3

(12)

Usando la fórmula (4).

Ga

r

=3600∗C

d

A∗

2∗g∗ρ

H2O

ρ

aire

ΔS∗sin θ

Ga

r

=

3600∗0.98∗π

4

0.02

2

2∗9.81∗1000∗1.187∗ΔS∗sin 45 °

Ga

r

=142.2315 ×

ΔS

Tabla 7. Calculo del consumo de aire en característica de carga. N ° F (N) M e (N.m) n (RPM) Ne (KW) Δh (mH2O) Gar (Kg/h) 1 53.955 17.427 2500 4.562 0.035 26.6091 2 132.435 42.777 2500 11.198 0.095 43.8387 3 170.694 55.134 2500 14.433 0.155 55.9966 4 186.39 60.204 2500 15.760 0.18 60.3437 5 190.314 61.471 2500 16.092 0.19 61.9973 6 178.542 57.669 2500 15.097 0.215 65.9500

Tabla 8. Calculo del consumo de aire real en característica de

velocidad. N ° F (N) Me (N.m) n (RPM) Ne (KW) Δh (m H2O) Gar (Kg/h) 1 127.53 41.192 2800 12.078 0.1225 49.781 2 135.378 43.727 2600 11.906 0.115 48.233 3 142.245 45.945 2400 11.547 0.104 45.868 4 151.074 48.797 2200 11.242 0.095 43.839 5 156.96 50.698 2000 10.618 0.085 41.467 6 156.96 50.698 1800 9.556 0.08 40.229

Consumo horario de aire teórico.

Ga

t

=30∗V

h

ρ

aire

n

Ga

t

=30 ×

(

993 ×10

−6

)

×1.187 × n

Ga

t

=(

0.035361 ×n )

Kg

m

3

Tabla 9. Calculo del consumo de aire teórico en característica de

carga. N ° F (N) M e (N.m) n (RPM) Ne (KW) Δh (mH2O) Gar (Kg/h) (Kg/h)Gat 1 53.955 17.427 2500 4.562 0.035 26.6091 88.403

(13)

2 132.435 42.777 2500 11.198 0.095 43.8387 88.403

3 170.694 55.134 2500 14.433 0.155 55.9966 88.403

4 186.39 60.204 2500 15.760 0.18 60.3437 88.403

5 190.314 61.471 2500 16.092 0.19 61.9973 88.403

6 178.542 57.669 2500 15.097 0.215 65.9500 88.403

Tabla 10. Calculo del consumo de aire teórico en característica de

velocidad. N ° F (N) Me (N.m) n (RPM) Ne (KW) Δh (mm H2O) Gar (Kg/h) Gat (Kg/h) 1 127.53 41.192 2800 12.078 0.1225 49.781 99.011 2 135.378 43.727 2600 11.906 0.115 48.233 91.939 3 142.245 45.945 2400 11.547 0.104 45.868 84.866 4 151.074 48.797 2200 11.242 0.095 43.839 77.794 5 156.96 50.698 2000 10.618 0.085 41.467 70.722 6 156.96 50.698 1800 9.556 0.08 40.229 63.650

Coeficiente de llenado o eficiencia volumétrica.

Usando la fórmula (6).

n

v

=

Ga

r

Ga

t

Tabla 11. Calculo de la eficiencia volumétrica en característica de

carga. N ° n (RPM) (Kg/h)Gar (Kg/h)Gat nv 1 2500 26.6091 88.403 0.301 2 2500 43.8387 88.403 0.496 3 2500 55.9966 88.403 0.633 4 2500 60.3437 88.403 0.683 5 2500 61.9973 88.403 0.701 6 2500 65.9500 88.403 0.746

Tabla 12. Calculo de la eficiencia volumétrica en característica de

velocidad.

N

° n (RPM) (Kg/h)Gar (Kg/h)Gat nv 1 2800 49.781 99.011 0.50

(14)

3 2 2600 48.233 91.939 0.525 3 2400 45.868 84.866 0.540 4 2200 43.839 77.794 0.564 5 2000 41.467 70.722 0.586 6 1800 40.229 63.650 0.632

Consumo horario de combustible.

Usando la fórmula (7).

G

c

=

ρ

c

×

(

∆V

∆ t

)

G

c

=0.715 ×

(

∆ V

∆ t

)

×

3600

1000

G

c

=0.715 ×

(

∆ V

∆ t

)

×

3600

1000

G

c

=2.574 ×

(

∆ V

∆ t

)

Tabla 13. Calculo del consumo de combustible en característica de

carga. N ° n (RPM) ΔV comb (cm³) t (s) Gc (Kg/h) 1 2500 29.57 48.36 1.574 2 2500 29.57 28.19 2.700 3 2500 29.57 23.34 3.261 4 2500 29.57 21.68 3.511 5 2500 29.57 22.11 3.442 6 2500 29.57 23.84 3.193

Tabla 13. Calculo del consumo de combustible en característica de

velocidad.

N

° n (RPM) ΔV comb(cm³) t (s) (Kg/h)Gc 1 2800 29.57 25.1 3.032

(15)

3 2400 29.57 28.95 2.629

4 2200 29.57 30.23 2.518

5 2000 29.57 34.52 2.205

6 1800 29.57 37.08 2.053

Masa de aire por masa de fluido.

l

0

=

1

0.23

(

8

3

C+8 H −O

)

l

0

=

1

0.23

(

8

3

∗0.855+8∗0.145−0

)

l

0

=14.9565

Kg aire

Kg combustible

Coeficiente de exceso de aire.

Usando la fórmula (8).

α=

Gar

G

c

l

o

α=

Gar

G

c

∗14.9565

Tabla 14. Calculo del coeficiente de exceso de aire en característica

de carga. N ° n (RPM) (Kg/h)Gar (Kg/h)Gat (Kg/h)Gc α 1 2500 26.6091 88.403 1.574 1.130 2 2500 43.8387 88.403 2.700 1.086 3 2500 55.9966 88.403 3.261 1.148 4 2500 60.3437 88.403 3.511 1.149 5 2500 61.9973 88.403 3.442 1.204 6 2500 65.9500 88.403 3.193 1.381

Tabla 15. Calculo del coeficiente de exceso de aire en característica

de velocidad.

N

° n (RPM) (Kg/h)Gar (Kg/h)Gat (Kg/h)Gc α 1 2800 49.781 99.011 3.032 1.098

(16)

2 2600 48.233 91.939 2.897 1.113 3 2400 45.868 84.866 2.629 1.166 4 2200 43.839 77.794 2.518 1.164 5 2000 41.467 70.722 2.494 1.112 6 1800 40.229 63.650 2.053 1.310

Gráficas de comportamiento:

1700 2200 2700 0.400 0.450 0.500 0.550 0.600 0.650 0.700

nv

FRECUENCIA DE ROTACIÓN (RPM) EFICIENCIA VOLUMÉTRICA, nv

Gráfica 1. Eficiencia volumétrica nv respecto a la frecuencia de

rotación en característica de velocidad.

1700 2200 2700 3200 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0

α

FRECUENCIA DE ROTACIÓN (RPM) COEFICIENTE DE EXCESO DE AIRE, α

Gráfica 2. Coeficiente de exceso de aire respecto a la frecuencia de

(17)

4 6 8 10 12 14 16 18 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

nv

POTENCIA DEL MOTOR Ne (KW) EFICIENCIA VOLUMÉTRICA, nv

Gráfica 3. Eficiencia volumétrica nv respecto a la potencia del motor en

característica de carga. 4 6 8 10 12 14 16 18 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0

α

POTENCIA DE MOTOR Ne (KW) COEFICIENTE DE EXCESO DE AIRE, α

Gráfica 4. Coeficiente de exceso de aire vs potencia del motor en

(18)

Gráfica 5. Variación del coeficiente de llenado dependiendo de la velocidad

de rotación en característica de velocidad.

Vehículo

ligero 1

Semipesado 2 Deportivo 3

- Las curvas representan una tendencia de eficiencia volumétricas, lo que indica que a mayor curva mayor eficiencia volumétrica.

- Los vehículos ligeros están diseñados para bajas RPM con eficiencias adecuadas a esa velocidad

- Los vehículos semipesados necesitan mayor velocidad de rotación para lo cual también necesitaran mayores eficiencias volumétricas. - Los vehículos deportivos están diseñados para altas RPM con aun

mayores eficiencias volumétricas.

RESULTADOS DE PRUEBA EN EL BANCO CON MOTOR PERKINS

Flujo másico de aire Ga (Kg/h).

Tabla N° 16. Resultados del flujo másico de aire. N ° ΔS (cmH2 O) Ga (Kg/h) 1 10.9 179.182 2 11 180.002 3 11.5 184.047 4 12 188.006 5 12.9 194.929 6 13.9 202.343

(19)

Flujo másico de combustible Gc (Kg/h).

Tabla N° 17. Resultados del flujo másico de combustible. N ° ΔV (cm ³) t (s) Gc (Kg/h) 1 25 19.5 3.746 2 25 13.8 5.275 3 25 10.7 6.788 4 25 8.18 8.912 5 25 6.46 11.285 6 25 5 14.58 Eficiencia volumétrica (nv)

Tabla N° 18. Resultados de la eficiencia volumétrica. N ° n (rp m) Pk (cmH g) tk C) Ga (Kg/h ) ρk (Kg/ m³) nv (%) 1 1800 72.3 31 179.182 1.105 77.721 2 1800 73.2 32 180.002 1.115 77.370 3 1800 74.8 34 184.047 1.132 77.925 4 1800 78.8 36 188.006 1.184 76.052 5 1800 84 44 194.929 1.231 75.887 6 1800 90.7 49 202.343 1.308 74.105

Coeficiente de exceso de aire (λ o α).

Tabla N° 19. Resultados del coeficiente de exceso de aire. N ° Ga (Kg/h ) Gc (Kg/h) α 1 179.182 3.746 3.345 2 180.002 5.275 2.386 3 184.0 6.788 1.896

(20)

47

4 188.006 8.912 1.475 5 194.929 11.285 1.208 6 202.343 14.58 0.970

Potencia efectiva (Ne).

Tabla N° 20. Resultados de la potencia efectiva. N ° P1 (L b) P2 (L b) Me (KN.m ) Ne (KW) 1 50 26 0.0416 7.848 2 75 26 0.0817 15.394 3 100 30 0.1281 24.148 4 125 33 0.1729 32.600 5 150 42 0.2274 42.863 6 175 42 0.2674 50.409

Con lo encontrado se procederá a realizar las gráficas de la eficiencia volumétrica, coeficiente de exceso de aire, presión y temperatura.

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0

Potencia Efectiva "Ne" Eficiencia Volumétrica , nv

(21)

Gráfica N° 5. Curva de la eficiencia volumétrica con respecto a la potencia efectiva. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Potencia Efectiva "Ne" Coeficiente de exceso de aire, α

Gráfica N° 6. Curva del coeficiente de exceso de aire con respecto a

la potencia efectiva. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 30 40 50 60 70 80 90 100

Potencia Efectiva "Ne" Presión "Pk"

Gráfica N° 7. Curva de la presión después del compresor con

(22)

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 0 10 20 30 40 50 60

Potencia Efectiva "Ne" Temperatura "Tk"

Gráfica N° 8. Curva de la temperatura después del compresor

respecto a la potencia efectiva.

3.4. EVALUACIÓN DE LA PRUEBA.

- En la característica de velocidad, a menor velocidad de rotación se incrementará la eficiencia debido a que el volumen de aire que ingresa será mayor.

- El coeficiente de exceso de aire es mayor a 1 debido a que la mezcla debe ser pobre para producir una combustión completa.

- Mientras aumenta la potencia del motor, la eficiencia volumétrica aumenta en la prueba de característica de carga.

4. DISCUCIÓN CRÍTICA DE LA PRUEBA DE

LABORATORIO.

-

Los resultados dependen de la correcta medición de los instrumentos, es por esto que las gráficas varían comparado con lo establecido en teoría.

(23)

5. CONCLUSIONES.

De las pruebas en el banco de motor Daihatsu.

-

La eficiencia máxima calculada es aproximadamente 62.3 %, mientras que la mas baja es de alrededor de 30.1%

-

En todos los casos el coeficiente de exceso de aire α es mayor a uno.

De las pruebas en el banco de motor Perkins.

- La eficiencia volumétrica varia de 74% a 77%

- El coeficiente de exceso de aire llega hasta un máximo de 3.

6. REFERENCIAS.

[1] PAZ, M. A. (febrero-2004). MANUAL DE AUTOMOVILES (55 ed.). MADRID: Editoriales Dossat 2000 S.L.

[2] ESPINOZA, L. A. (JUNIO 2006). TEORÍA BÁSICA DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA. LIMA.

[3] Konrad Reif. Fundamentals of automotive and engine technology. Pág. 21. Editorial Springer Vieweg. 2014

[4] Roberto Ruiz. El ciclo de un motor de 4 tiempos. http://motos.about.com/od/mecanica-basica/ss/Como-Funciona-Un-Motor-De-4-Tiempos.htm . Blog publicado el 19 de diciembre del 2015.

[5] Roberto Ruiz. El ciclo de un motor de 4 tiempos. http://motos.about.com/od/mecanica-basica/ss/Como-Funciona-Un-Motor-De-4-Tiempos.htm . Blog publicado el 19 de diciembre del 2015.

(24)

A. PROTOCOLO DE MEDICIÓN DE LA PRUEBA

PRINCIPAL.

Tabla N° 21. Protocolo de medición de la prueba en el banco

Daihatsu a característica de carga.

N ° Abertura de la mariposa (%) n (RPM ) Δh (cmH2 O) F (Kgf ) ΔV comb (cm³) t (s) t agua entrada (°C) t agua salida (°C) t aceit e (°C) 1 10 2500 3.5 5.5 30 48.36 84 92 105 2 20 2500 9.5 13.5 30 28.19 81 86 109 3 30 2500 15.5 17.4 30 23.34 86 94 112 4 40 2500 18 19 30 21.68 80 86 114 5 50 2500 19 19.4 30 22.11 88 98 116 6 60 2500 21.5 18.2 30 23.84 82 89 119

Tabla N° 22. Protocolo de medición de la prueba en el banco

Daihatsu a característica de velocidad.

N ° Abertura de la mariposa (%) n (RPM ) Δh (cm H2O) F (Kgf ) ΔV comb (cm³) t (s) t agua entrada (°C) t agua salida (°C) t aceit e (°C) 1 20 2800 12.25 13 30 25.1 85 89 93 2 20 2600 11.5 13.8 30 26.27 86 90 101.5 3 20 2400 10.4 14.5 30 28.95 86 95 104 4 20 2200 9.5 15.4 30 30.23 87 96 112 5 20 2000 8.5 16 30 30.52 79 88 113 6 20 1800 8 16 30 37.08 86 96 115

Tabla N° 23. Protocolo de medición de la prueba en el banco Perkins a

característica de carga. (rpmn ) h (mm ) ΔV (cm³) (s)t ΔS (cmH2O ) P1 (Lb) P 2 (Lb) Pk (cmHg ) tk (°C) P aceite (PSI) 1 1800 6.75 25 19.5 10.9 50 26 -2.3 31 57 2 1800 7 25 13. 11 75 26 -1.4 32 55

(25)

8

3 1800 7.25 25 10.7 11.5 100 30 0.2 34 53

4 1800 7.5 25 8.18 12 125 33 4.2 36 53

5 1800 8 25 6.46 12.9 150 42 9.4 44 51

Figure

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