DISEÑO DE UN MOTOR GASOLINERO DE COMBUSTION INTERNADISEÑADO POR: Cesar E. Camero Estrada

POTENCIA DEL MOTOR 95.55 KW

RPM 5200

TEMPERATURA To 15 °C

PRESION Po 0.9 atm

9.5

NUMERO DE CILINDROS i 4

NUMERO DE TIEMPOS 4

EL COMBUSTIBLE

ANALISIS DEL COMBUSTIBLE

Pesos Atómicos:C 12H 1O 16

CARACTERISTICAS DEL COMBUSTIBLE :

MEZCLA GASOLINA - BENZOL% GASOLINA % BENZOL

100 0

COMPOSICION GRAVIMETRICA DE LA GASOLINA% C % H %O TOTAL % MENSAJE

85.5000 14.5000 0.0000 100 COMPOSICION CORRECTA

BENZOLBENCENO (70%) TOLUENO (20%)

C H O C H6 6 0 7 8

PORCENTAJE = 70 PORCENTAJE =

CALCULO GRAVIMETRICO DEL BENZOL

RELACION DE COMPRESION e

% C % H %O TOTAL % MENSAJE91.9329 8.0671 0.0000 100 CALCULO CORRECTO

COMPOSICION GRAVIMETRICA DEL COMBUSTIBLE :

% C % H %O TOTAL % MENSAJE85.5000 14.5000 0.0000 100 CALCULO CORRECTO

0.855000 0.145000 0.000000 1 CALCULO CORRECTO

0

GASOLINA BENZOL

46.9800 53.4724

AIRE TEORICO NECESARIO

a(Kmol aire/Kmol comb) (Kg aire/Kg comb)

0.9 0.5119 14.7633

COMBUSTION INCOMPLETA Y PRODUCTOS DE LA COMBUSTION

CANTIDAD TOTAL DE LA MEZCLA CARBURANTE (PARA 1Kg DE COMB.)

CANT. TOTAL DE MEZCLA

A/F(Kmol/Kmol com) (Kg/Kg com)

0.4690 14.2870 14.7633

COEFICIENTE DE EXCESO DE AIRE (a) :

Lo lo

M1 G1

MCO MCO2 MH2 MH2

(Kmol/Kmol com) (Kmol/Kmol com) (Kmol/Kmol com) (Kmol/Kmol com)

0.0148 0.0564 0.0067 0.0658

G 0.41517241379 2.48258621 0.0133 1.184896552

(Kmol/Kmol com) (Kmol/Kmol com)

0.5482 0.0404 1.0797 0.0797 1.0000

PROCESO DE ADMISION

PRESION EN EL CILINDRO EN EL PROCESO DE ADMISIÓN

1.1007

Po PRUEBA2.5 90 1.1144E-02 9.1193E-02 8.0048E-02 VALORES CORRECTOS

7.2954E-02 8.2073E-02

GASES RESIDUALES Y COEFICIENTE DE GASES RESIDUALES

Tr Pr

1000 30 1.25 0.11399625 0.056076

TEMPERATURAS EN LA ADMISION

288 20

COEFICIENTE DE LLENADO O DE RENDIMIENTO VOLUMETRICO

1 0.7760665

M2O M 2aro ra ro - ra

DENSIDAD DE LA CARGA ro: Kg/m3

(b2 + xad) wad DPa Pa

DT gr

Tk DT

j1 hv

RESUMEN ADMISION

0.080048 0.0561

PROCESO DE COMPRESION

0.9427 0.0573 1.0000

71.7439 100.0000 0.0000 2204.5000 0.0000

1.30 404.3508 500.0000 400.0000 11938.6000 9384.20001.31 419.7729 500.0000 400.0000 11938.6000 9384.20001.32 435.5461 500.0000 400.0000 11938.6000 9384.20001.33 451.6785 500.0000 400.0000 11938.6000 9384.20001.34 468.1781 500.0000 400.0000 11938.6000 9384.20001.35 485.0534 600.0000 500.0000 14575.9000 11938.60001.36 502.3130 600.0000 500.0000 14575.9000 11938.60001.37 519.9655 600.0000 500.0000 14575.9000 11938.60001.38 538.0199 600.0000 500.0000 14575.9000 11938.6000

1.300 -1933.9451.310 -1693.4011.320 -1446.5881.330 -1193.3561.340 -933.5471.350 -677.0121.360 -392.0111.370 -99.6801.380 200.158

Pa gr

q1 q2 q1 + q2

Ta TSup TInf U"Sup U"Inf

n1 Tc TSup TInf U"Sup U"Inf

n1 q1(U c−U a )+q2 (U rSub { size 8{c} } - U a )−R

n1−1(Tc−Ta)

INTERPOLANDO

1.3733244603 0

Tc1.7623 798.9226

PROCESO DE COMBUSTION

PODER CALORIFICO DE LA MEZCLA

A0.85 120000000 6.1429 27.9570

CALCULO DE LOS PARAMETROS DE LA COMBUSTION VISIBLE

525.9226 600.0000 500.0000 22.0900 21.7800

525.9226 600.0000 500.0000 36.2580 34.9350CO 525.9226 600.0000 500.0000 21.7840 21.4740

525.9226 600.0000 500.0000 20.9340 20.8710

525.9226 600.0000 500.0000 27.3150 26.7750

525.9226 600.0000 500.0000 21.4490 21.1850

A

n1

Pc

xZ DHuquim Hmez

Tc TSup TInf mCvSup mCvinf

Tc TSup TInf mCvSup mCvinf

CO2

H2

H2O

N2

mr U"Z U"Sup

q1(U c−U a )+q2 (U rSub { size 8{c} } - U a )−R

n1−1(Tc−Ta)

67603.9415 1.07805933 62708.9250807 73882.0000

2484.8627 2500.0000 2400.0000

6.558353 5.5746

PROCESO DE EXPANSION

1.23 1370.2219 1400.0000 1300.0000 38053.1000 34956.50001.24 1333.6415 1400.0000 1300.0000 38053.1000 34956.50001.25 1297.8754 1300.0000 1200.0000 34956.5000 31887.10001.26 1262.9055 1300.0000 1200.0000 34956.5000 31887.10001.27 1228.7141 1300.0000 1200.0000 34956.5000 31887.10001.28 1195.2839 1200.0000 1100.0000 31887.1000 28856.90001.29 1162.5978 1200.0000 1100.0000 31887.1000 28856.90001.30 1130.6394 1200.0000 1100.0000 31887.1000 28856.9000

1.23 0.821.24 0.821.25 0.821.26 0.821.27 0.821.28 0.821.29 0.821.30 0.82

LINEALIZANDO B

m

-171364.39 1.305

Tz TSup TInf

Pz Pzreal

n2 Tb TSup TInf U"Sup U"Inf

n2 xb

n2

0.347600 1388.6114

PARAMETROS INDICADOS Y PARAMETROS EFECTIVOS

PARAMETROS INDICADOS

0.92 0.941173 0.865879 138.1493

PARAMETROS EFECTIVOS

A B

14 0.0500 0.0155 0.2670 0.598879 42.5993

386.444034 36.924727 490.618854

DIMENSIONES PRINCIPALES DEL MOTOR

J D S R3.7 0.92 1.5 92 138 69

Pb Tb

ji Pical Pi Ni

Vp Pm Pe Nm

ge Gc Gc

iVh Vh

DISEÑO DE UN MOTOR GASOLINERO DE COMBUSTION INTERNA

130

EL COMBUSTIBLE

ANALISIS DEL COMBUSTIBLE

PODERES CALORIFICOS (MJ/Kg)GASOLINA BENCENO TOLUENO ORTOXILENO46.9800 40.8986 41.0613 41.3426

MASA MOLECULAR DE LA GASOLINA 120

COMPOSICION GRAVIMETRICA DE LA GASOLINAMENSAJE

COMPOSICION CORRECTA

BENZOLTOLUENO (20%) ORTO XILENO (10%)

O C H O0 8 10 0

20 PORCENTAJE = 10

CALCULO GRAVIMETRICO DEL BENZOL

MENSAJE CALCULO CORRECTO

COMPOSICION GRAVIMETRICA DEL COMBUSTIBLE :

MENSAJE CALCULO CORRECTO

CALCULO CORRECTO

0

MEZCLA46.9800

28.84

AIRE REAL

L l(Kmol aire/Kmol comb) (Kg aire/Kg comb)

0.4607 13.2870

COMBUSTION INCOMPLETA Y PRODUCTOS DE LA COMBUSTION

120

H/C K

0.17 0.45

COEFICIENTE DE EXCESO DE AIRE (a) :

MASA MOLECULAR DEL AIRE ma :

MASA MOLECULAR DEL COM. mc :

MH2O MN2 M2

(Kmol/Kmol com) (Kmol/Kmol com) (Kmol/Kmol com)

0.0658 0.3640 0.5077

10.191 14.2870 CORRECTO

1.0000 CALCULO CORRECTO

PROCESO DE ADMISION

PRESION EN EL CILINDRO EN EL PROCESO DE ADMISIÓN

PRUEBAVALORES CORRECTOS

GASES RESIDUALES Y COEFICIENTE DE GASES RESIDUALES

0.056076 ESTA EN LOS PARAMETROS

TEMPERATURAS EN LA ADMISION

344.7439

COEFICIENTE DE LLENADO O DE RENDIMIENTO VOLUMETRICO

ro - ra

gr

Ta

RESUMEN ADMISION

344.7439

PROCESO DE COMPRESION

1581.5937 2015.0000 0.0000 1445.6391

9495.3365 10890.0000 8591.0000 8691.02469889.2784 10890.0000 8591.0000 9045.5785

10292.1896 10890.0000 8591.0000 9408.204910704.2744 10890.0000 8591.0000 9779.087611125.7417 10890.0000 8591.0000 10158.414811544.4143 13255.0000 10890.0000 10536.513811999.6003 13255.0000 10890.0000 10944.702112465.1501 13255.0000 10890.0000 11362.184112941.2997 13255.0000 10890.0000 11789.1714

-1933.945-1693.401-1446.588-1193.356-933.547-677.012-392.011-99.680200.158

Ta

U"a USup UInf Ua

U"c USup UInf Uc

q1(U c−U a )+q2 (U rSub { size 8{c} } - U a )−R

n1−1(Tc−Ta)

INTERPOLANDO

0

Tc798.9226

PROCESO DE COMBUSTION

PODER CALORIFICO DE LA MEZCLA

4900.4571

CALCULO DE LOS PARAMETROS DE LA COMBUSTION VISIBLE

21.8604 11496.8569

35.2780 0.1111 3.9204479223933121.5544 0.0292 0.629486189426157

20.8873 0.0131 0.274502650197928

26.9150 0.1297 3.4896561775872

21.2534 0.7169 15.2359146264319

S 23.5500075660365

U"c 12385.4807518193

Hmez

mCv Uc

mCvx rx mCvxrx

U"Inf TSup TInf TZ

q1(U c−U a )+q2 (U rSub { size 8{c} } - U a )−R

n1−1(Tc−Ta)

70.5432 2500.0000 2400.0000 2484.8627

64979.0000 62090.0000 64541.6829

l2757.8627 3.7214

PROCESO DE EXPANSION

37130.9907 33951.0000 31238.0000 33143.119635998.2418 33951.0000 31238.0000 32150.693134891.2873 31238.0000 28554.0000 31180.975633817.9220 31238.0000 28554.0000 30242.384132768.4513 31238.0000 28554.0000 29324.687031744.1919 28554.0000 25899.0000 28428.786830753.7394 28554.0000 25899.0000 27560.972329785.3357 28554.0000 25899.0000 26712.4766

A B-2639.24475 10175.6135-2639.24475 8461.96962-2639.24475 6783.83182-2639.24475 5150.19097-2639.24475 3549.67195-2639.24475 1983.6765-2639.24475 461.895371-2639.24475 -1029.15288

USup UInf Uz

Tz

U"b USup UInf Ub

1388.6114

PARAMETROS INDICADOS Y PARAMETROS EFECTIVOS

PARAMETROS INDICADOS

0.286696 267.281274

PARAMETROS EFECTIVOS

95.5500 0.691643 0.198291

490.618854

DIMENSIONES PRINCIPALES DEL MOTOR

12

Tb

hi gi

Ne hm he

Gc

Vp