Motores 4y5

23 de Junio de 2014

UNIVERSIDADNACIONAL DE INGENIERA

FACULTAD DE INGENIRA MECNICA

INTEGRANTES:

PROFESOR :

Ponce Galiano, Jorge

CURSO:

Motores de Combustin Interna

Segura Celis Juan Alberto 20112099C

1 Motores de Combustin Interna

NDICE

OBJETIVOS .......................................................................................................................... 2

RESUMEN ............................................................................................................................ 3

FUNDAMENTO TERICO ................................................................................................. 4

1. CURVAS CARACTERISTICAS .............................................................................. 4

2. PRDIDAS MECNICAS ........................................................................................ 6

2.1. Prdidas por Friccin ................................................................................. 7

2.2. Prdidas por Bombeo ................................................................................ 8

2.3. Prdidas por Accionamiento de Vlvulas Auxiliares ............................ 9

2.4. Prdidas por Accionamiento de Vlvulas Auxiliares ............................ 9

3. POTENCIA ................................................................................................................. 9

3.1. Potencia Indicada ....................................................................................... 9

3.2. Potencia Efectiva ...................................................................................... 10

3.3. Potencia de Perdidas Mecnicas .......................................................... 10

4. MTODOS PARA HALLAR LAS PRDIDAS MECNICAS ........................... 11

4.1. Mtodo por Arrastre ................................................................................. 12

4.2. Mtodo de Desconexin de Cilindros ................................................... 12

CLCULOS Y REPRESENTACIN DE LOS RESULTADOS ................................... 13

I. CURVAS CARACTERISTICAS ............................................................................ 13

1. BANCO PETTER ......................................................................................... 13

A. TABLA DE DATOS DEL LABORATORIO ............................................... 14

B. TABLA DE RESULTADOS ......................................................................... 15

C. GRFICOS ................................................................................................... 16

2. BANCO DAIHATSU CB 20 ........................................................................ 18

A. TABLA DE DATOS DEL LABORATORIO ............................................... 19

B. TABLA DE RESULTADOS ......................................................................... 20

C. GRFICOS ................................................................................................... 22

II. PRDIDAS MECNICAS ...................................................................................... 24

1. PRDIDAS EN EL BANCO DEL MOTOR DAIHATSU CB 20 : Por el mtodo de desconexin de cilindros ................................................................... 24

2. PRDIDAS EN EL BANCO PETTER : Por el Mtodo de Arrastre ..... 27

ANLISIS DE LOS RESULTADOS PARA EL MOTOR ECH ..................................... 30

ANLISIS DE LOS RESULTADOS PARA EL MOTOR EC ....................................... 31

BIBLIOGRAFA .................................................................................................................. 32


OBJETIVOS

Obtener las curvas caractersticas en regmenes de velocidad y carga para los

motores de encendido por compresin y los motores de encendido por chispa.

Obtener las perdidas mecnicas que existen en los motores para el rgimen

trmico y rgimen de velocidad en motores de encendido por compresin y

motores de encendido por chispa.


RESUMEN

El presente informe de laboratorio trata sobre el estudio de las curvas

caractersticas y las prdidas mecnicas que existen en los motores de encendido

por compresin y encendido por chispa. Para el estudio de las curvas caractersticas

se usaron los datos tomados en los laboratorios 2 y 3, mientras que para el estudio

de las prdidas mecnicas se experiment en dos bancos de prueba, el primero fue

el banco de prueba del motor Daihatsu en el cual se hizo uso del mtodo de la

desconexin de cilindros y el segundo banco de pruebas fue del motor Petter

usando el mtodo de motoreo o de arrastre.

A continuacin se fundamentara las curvas caractersticas y las prdidas

mecnicas que existen en los motores tanto por encendido por compresin as como

encendido por chispa. Seguidamente se pasan a obtener las curvas caractersticas

con los datos obtenidos de los laboratorios 2 y 3. Luego se explica el procedimiento

que se realiz para la obtencin de las prdidas mecnicas en ambos bancos de

prueba y con los datos obtenidos del laboratorio se calcul la potencia de prdidas

mecnicas para ambos casos. Para el mtodo de desconexin de cilindros se

obtuvo la grfica de las potencias indicada, efectiva, de perdidas mecnicas y la

eficiencia mecnica en rgimen de velocidad, mientras que para el mtodo de

motoreo se obtuvo la potencia de prdidas mecnicas en funcin de la temperatura

del lquido refrigerante y en funcin de las RPM. Finalmente se mostraran y

analizaran los resultados obtenidos y las conclusiones que se obtienen de la

experiencia.


FUNDAMENTO TERICO

1. CURVAS CARACTERISTICAS

Las curvas caractersticas de un motor de combustin interna son las que

indican, en funcin de la velocidad de rotacin del motor, la potencia, el par y el

consumo especfico del mismo. Estn incluidas en un rango de revoluciones, debajo

del cual el motor funciona muy irregularmente y/o tiende a apagarse y si se

sobrepasa el lmite superior los elementos mecnicos estn muy cerca de sufrir

daos irremediables o rupturas irreparables. Estos dos extremos determinan el

campo de utilizacin de un motor.

Los ndices principales del motor de combustin interna no son constantes para

todo su rango de trabajo. La figura1 que se muestra a continuacin representa el

comportamiento genrico de alguno de ellos.

Fig. N 01: Curvas caracteristicas

http://www.sabelotodo.org/automovil/curvasmotor.html


Aunque estos ndices varan un tanto dependiendo del tipo y naturaleza del

motor, en reglas generales en los motores de combustin interna se comportan

como se indica en la figura1. El eje horizontal representa el crecimiento de la

velocidad de rotacin, mientras que el vertical, el crecimiento de la potencia, par

motor o torque y el consumo especfico de combustible. Se entiende por consumo

especfico de combustible, la cantidad de combustible que se consume para

producir la unidad de potencia su unidad es: gramos/kilowatts-hora. Veamos el

comportamiento de cada uno de los ndices.

Potencia

La potencia en el motor de combustin interna crece todo el tiempo con el

aumento de la velocidad de rotacin, hasta un mximo en el valor de la velocidad

nominal, a partir de la cual comienza a decrecer drsticamente, especialmente en

el motor Diesel.

Par motor

Los motores de combustin interna tienen muy bajo torque a bajas y altas

velocidades de rotacin, segn se muestra en la curva azul de la figura1. Los valores

altos del par motor se obtienen a las velocidades medias con un mximo en un

punto que depende del tipo y naturaleza del motor, cuando un motor tiene el par

mximo a bajas velocidades de rotacin, se dice que es un motor elstico, ya que

puede adaptarse mejor a los cambios de carga bajando la velocidad y aumentando

el torque; por ejemplo: subiendo una colina. En forma general este punto de par

mximo responde a las reglas generales siguientes:

a. Los motores de gasolina tienen el punto de velocidad de par mximo en un valor

ms bajo del rango de trabajo que los motores Diesel.

b. Para el motor de gasolina, el punto de par mximo ser ms bajo a medida que

aumente la carrera del pistn. Como durante el desarrollo del motor de gasolina,

cada vez la carrera se ha ido haciendo ms pequea, puede decirse que: los

modernos motores tienen el par mximo en un punto ms alto que los antiguos.

c. Los motores Diesel de inyeccin directa, tienen el punto de par mximo a ms

alta velocidad de rotacin, mientras que los de inyeccin indirecta y de cmara

MAN a ms bajas (son ms elsticos).


Consumo especfico de combustible

El consumo de combustible para producir la potencia se comporta en el motor

de gasolina como se muestra en la curva roja, puede apreciarse que hay un punto

con el consumo de combustible mnimo, y un relativo ancho rango donde se

mantiene muy prximo al mnimo, cambiando drsticamente al alza, para las bajas

velocidades y especialmente para las altas. De este comportamiento se desprende,

que si quiere ahorrarse gasolina, deben evitarse las altas velocidades. Los motores

Diesel tienen su punto de menor consumo especfico a velocidades de rotacin ms

altas, por lo que en este caso, lo ms conveniente, es utilizarlo cerca de la potencia

mxima.

2. PRDIDAS MECNICAS

Para iguales condiciones de funcionamiento del motor a diferentes cargas y

regmenes de velocidad, en caso de reducir las prdidas mecnicas, decrece la

cantidad de calor transmitida al medio refrigerante y disminuye la intensidad de las

piezas friccionantes del motor. Siendo menores las prdidas por friccin disminuyen

las prdidas de potencia consumida para accionar la bomba de aceite y el

ventilador, as como menguan las dimensiones mximas y las masas del ventilador

y las masas del radiador. Cuanto menores sean las prdidas por friccin tanto menor

ser el desgaste de las principales piezas friccionantes, ser mayor la vida til y

menor el nmero de fallas del motor durante su servicio.

A pesar del considerable proceso alcanzado en la fabricacin de motores, los

valores de Nm (potencia mecnica) son relativamente pequeos en el rgimen

nominal generalmente no superiores de 0,75-0,80 Nmax. Al disminuir la carga el

valor de Nm. decrece.

La magnitud de las prdidas por friccin puede ser obtenida por la suma de

las perdidas mecnicas como en el desplazamiento relativo de los pistones y anillos

en los cilindros, de los bulones en los casquillos, de los cigeales y el rbol de

levas en los cojinetes, del taqu y las vlvulas en las guas, tambin en las bombas

de aceite, la bomba del lquido refrigerante, cadena de distribucin etc.


Las prdidas mecnicas (en %) para diferentes motores:

Tabla 01: Porcentaje de Perdidas Mecnicas


2.1. Prdidas por Friccin

La friccin en las articulaciones con lubricacin lmite puede crecer

intensamente al elevar las cargas, que estn determinadas por la presin del gas y

las fuerzas de inercia.

La accin de esta ltima sobre las piezas del grupo pistn cilindro se revela

lejos de los puntos muertos, cuando la fuerza de sustentacin de la cua lubricante

es relativamente grande. Esto conduce a que el consumo por friccin depende

dbilmente de las fuerzas de inercia.

Como resultado de la penetracin del gas en el espacio entre los aros y las

ranuras del pistn surge una presin denominada punzante que acta sobre dichos

aros.

Esta presin vara en el curso del ciclo de trabajo sobre las paredes del cilindro

en las zonas del PMS donde la fuerza de suspensin de las cargas lubricantes en

la zona de contacto es la mnima.


Para disminuir las prdidas por friccin. Se estudian las posibles vas:

Disminucin del rea de contacto: Se acortan las superficies de las faldillas de

los pistones y el nmero de anillos del pistn.

La eliminacin de un anillo en cada pistn disminuye la prdida de friccin en

un promedio de 0,012 Mpa.

Perfeccin de la forma y calidad del acabado de la superficie de contacto. El

relieve de la rugosidad de la superficie de contacto debe ser ptima. Si la

rugosidad es excesiva pueden incrementarse intolerablemente las presiones de

contacto. Aumentar el desprendimiento especfico de calor que conduce a

raspaduras y al desgaste de los anillos y del cilindro.

Mejoramiento de la calidad de los lubricantes que se emplean: Las prdidas

mecnicas de los motores dependen de la viscosidad del aceite. En condiciones

reales de funcionamiento queda definida por su caracterstica de viscocidad-

temperatura. La temperatura del lubricante influye considerablemente en las

prdidas por friccin, siendo mnimas entre 80 y 90C.

Optimizacin del estado trmico del motor: El estado trmico de las superficies

de las piezas queda definido por la carga, por el rgimen de velocidad del motor

y por la intensidad de su refrigeracin.

Incremento de la carga: Al aumentar la carga, la temperatura de la capa

lubricante se eleva, lo que permite definir hasta cierto nivel las prdidas por

friccin.

2.2. Prdidas por Bombeo

Se definen como el trabajo mecnico realizado por el pistn contra los gases

durante los procesos de admisin y escape. Es decir, energa consumida para

realizar el proceso de renovacin de la carga. Atendiendo a esta definicin en

motores de 2T estas prdidas son nulas, y en motores sobrealimentados cuando la

presin de admisin sea superior a la de escape, el lazo de bombeo ser positivo y

representara un trabajo recuperado.


2.3. Prdidas por Accionamiento de Vlvulas Auxiliares

Son las perdidas debidas al accionamiento de los diferentes elementos

auxiliares del motor, por ejemplo, bombas para para el lubricante, el refrigerante, el

combustible, etc. En motores sobrealimentados en los que se acciona

mecanicamente el comprensor, tambin se considera dicho compresor como un

sistema auxiliar, tal es el caso de las bombas de barrido en los motores Diesel de

2T.

2.4. Prdidas por Accionamiento de Vlvulas Auxiliares

En los motores rpidos de automvil la parte de prdidas correspondiente al

intercambio de gases puede constituir hasta el 20% de las prdidas totales. Por eso

son de actualidad los trabajos dirigidos a reducir las prdidas en el intercambio de

gases disminuyendo las resistencias aerodinmicas en la admisin y el escape.

3. POTENCIA

A la potencia desarrollada en el interior del cilindro no est aplicada

ntegramente al cigeal, pues una parte de ella es absorbida por las resistencias

pasivas (calor, rozamiento, etc.) Fundamentalmente podemos distinguir 3 clases de

potencia en el motor: la indicada, la efectiva y la absorbida (o mecnica).

La primera puede calcularse partiendo del ciclo indicado, cuya rea del

diagrama representa el trabajo realizado por el cilindro durante el ciclo. La potencia

efectiva se obtiene midiendo con mquinas apropiadas el trabajo que est

desarrollando el motor. La potencia absorbida es la diferencia entre las dos

anteriores que pueden ser medidas tambin con el trabajo necesario para hacer

girar el motor.

3.1. Potencia Indicada

Es la potencia realmente desarrollada en el interior del cilindro por el proceso

de combustin una de las formas de determinarlas es a travs de la presin media

indicada del ciclo.

=

120


Donde:

:

:

:

3.2. Potencia Efectiva

La potencia efectiva es generada por un par (aplicada a la biela y transmitida

al cigeal) y se conoce tambin como potencia al freno ya que se mide empleando

un dispositivo frenante, que aplicado al eje del motor, se opone al par motor

permitiendo leer su valor.

=

9550

Donde:

:

:

3.3. Potencia de Perdidas Mecnicas

Resulta difcil de medir dada la diversidad de las causas de las prdidas por

rozamiento y las alteraciones de su valor al variar las condiciones de

funcionamiento. Puede obtenerse su valor total midiendo la potencia efectiva y

restando de la indicada. Como en este procedimiento resulta complejo la

determinacin de la potencia absorbida suele acercarse obligando a girar al motor

sin que este funcione. Midiendo al propio tiempo la potencia que es necesario

emplear.

=

Por perdidas mecnicas se entiende las prdidas originadas por la friccin

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 Diesel con

cmaras de combustin separadas, las perdidas mecnicas se deben tambin a las

perdidas gasodinmicas ocurridas al pasar la mezcla a travs del canal que

comunica la cmara auxiliar con la cmara principal del motor.


Por analoga a la presin media indicada, cuando se estudia las prdidas

mecnicas, convencionalmente, se introduce el concepto de presin media de

prdidas mecnicas, la cual numricamente es igual al trabajo especfico de

prdidas en un ciclo. Matemticamente la presin media de perdidas mecnicas se

representa mediante la siguiente expresin:

= + . + + +

Donde:

Pfr : Presin media de perdidas mecnicas por friccin.

Pi.g : Presin media de perdidas mecnicas por intercambio de gases.

Paux : Presin media de perdidas mecnicas por accionamiento de

mecanismos auxiliares.

Pvent : Presin media de perdidas mecnicas por ventilacin.

Pcomp : Presin media de perdidas mecnicas por accionamiento del

compresor para el caso de motores con sobrealimentacin

mecnica.

Las mayores prdidas mecnicas se deben a las prdidas por friccin Pfr, que

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

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

total de las perdidas internas). Las prdidas por friccin en los cojinetes constituyen

aproximadamente el 20% del total de las perdidas mecnicas.

4. MTODOS PARA HALLAR LAS PRDIDAS MECNICAS

La determinacin de las prdidas mecnicas se puede efectuar por los

siguientes mtodos:

- Mtodo por arrastre (motoreo)

- Mtodo por diagrama Indicado

- Mtodo de desconexin de cilindros

- Mtodo emprico.


4.1. Mtodo por Arrastre

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

estar acoplado directamente al ensayado, ser 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 podrn hacer en funcin de los diferentes factores que influyen en las

perdidas mecnicas.

Fig. N 02: Esquema del mtodo por Arrastre , se muestra en la figura el banco

de ensayos ensamblado por un motor para el ensayo respectivo


4.2. Mtodo de Desconexin de Cilindros

Este mtodo se realiza en un motor multicilndrico, como el motor Daihatsu, de

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

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

sumatoria un valor aproximado de las prdidas mecnicas.

Cabe resaltar que mediante este mtodo los valores obtenidos tienen un

porcentaje de error, dependiendo ste de varios factores del motor en estudio, como

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

alimentacin 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 relacin matemtica directa, entre la 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 podrn efectuar y los valores de las perdidas mecnicas obtenidas sern

bastante aproximadas.


CLCULOS Y REPRESENTACIN DE LOS RESULTADOS

I. CURVAS CARACTERISTICAS

1. BANCO PETTER

Recordando:

Gar = 5.8365(S)(Sen) (0.464 (P0

P(10)

13.6

T0+273)) (Kg h ) (1)

Donde:

S: Cada de presin en el manmetro inclinado (cm H2O)

P: Cada de presin en el manmetro en U (cm H2O)

P0: Presin ambiental (mmHg)

T0: Temperatura ambiental (C)

: ngulo de inclinacin del manmetro inclinado (30)

GC = 3.6 V

t c (Kg/h) (3)

Donde:

c : Densidad del combustible ( 0.86 gr/cm3)

V: Volumen de combustible consumido en cada ensayo (cm3)

t: Intervalo de tiempo en el que se consumi el V (en seg.)

= ()

Donde:

F: fuerza aplicada en el dinammetro (N)

h: brazo del freno = 305 mm

=

9550 ()

Donde:

n: velocidad de rotacin del cigeal (rpm.)

Me: par motor, en N-m


=1000

(

)

Donde:

Gc: Consumo horario de combustible (kg/h)

Ne: Potencia efectiva (Kw)

=3600

(

)

Donde:

Hu: Poder Calorifico Inferior (MJ/kg)

Para disel : Hu=44 MJ/kg

ge: Consumo especifico efectivo de combustible (Kw)

A. TABLA DE DATOS DEL LABORATORIO

A.1. Datos tomados experimentalmente manteniendo constante la carga

Pto hc (mm)

n (RPM)

F (N)

s (cm)

v (cm^3)

t (s)

P (cm)

Te (C)

Ts (C)

Pac (PSI)

Tac (C)

1 15 2000 90 11 10.2 15 10 70 74 60 38

2 15 1800 93 10.5 8.8 15 8.9 70 72 55 38

3 15 1600 104 9.5 7.6 15 7.7 70 72 53 38

4 15 1400 105 8.7 6.7 15 6.6 70 72 43 38

5 15 1200 106 7.3 5.5 15 5.3 70 72 35 80

6 15 1000 102 6.3 4.4 15 5.1 70 72 25 80

A.2. Datos tomados experimentalmente manteniendo constante la velocidad

Pto hc

mm hc mm

n RPM

F N

s cm

v cm^3

t s

P cm

Te C

Ts C

Pac PSI

Tac C

1 18 0 1500 51 9.4 3.5 15 7.1 70 71 50 77

2 17 1 1500 73 9.2 4.6 15 7.4 70 72 78 78

3 16 2 1500 89 9.1 5.7 15 7.3 70 72 47 81

4 15 3 1500 101 9 7.2 15 7.3 70 72 46 81

5 14 4 1500 109 9 8.4 15 7.2 70 72 46 82

6 13 5 1500 114 8.9 9.9 15 7 70 72 45 82


B. TABLA DE RESULTADOS

B.1. Resultados en rgimen de Carga (RPM cte)

Punto Ne KW

Gar kg/h

Gc kg/h

ge g/Kw-h

e

1 2.44 32.61 0.72 295.68 0.28

2 3.50 31.91 0.95 271.49 0.30

3 4.26 31.57 1.18 275.94 0.30

4 4.84 31.22 1.49 307.14 0.27

5 5.22 31.22 1.73 332.03 0.25

6 5.46 30.88 2.04 374.16 0.22

B.2. Resultados en rgimen de Velocidad (Hc cte)

Punto RPM Me N.m

Ne KW

ge g/Kw-h e

1 2000 27.45 5.75 366.22 0.22

2 1800 28.37 5.35 339.74 0.24

3 1600 31.72 5.31 295.17 0.28

4 1400 32.03 4.69 294.56 0.28

5 1200 32.33 4.06 279.44 0.29

6 1000 31.11 3.26 278.78 0.29


C. GRFICOS

c.1. Grafica en Rgimen de Carga

Cu

rva

s C

ara

cterstic

as e

n rg

im

en

d

e C

arg

a pa

ra

e

l M

oto

r E

C :

PE

TT

ER

LE

YE

ND

A

---

Gar

: C

onsu

mo

rea

l d

e ai

re

---

Gc

: C

onsu

mo

ho

rari

o d

e co

mb

ust

ible

---

ge

:

Co

nsu

mo

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com

bust

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---

e

:

Efi

cien

cia

efec

tiva

CO

ND

ICIO

NE

S

H

c

= [

13

-18

]mm

RP

M =

15

00

T

= 7

0C


c.2. Grafica en Rgimen de Velocidad

Cu

rva

s C

ara

cterstic

as e

n rg

im

en

d

e V

elo

cida

d p

ara

el M

otor

EC

: P

ET

TE

R

LE

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ND

A

---

Ne

: P

ote

nci

a ef

ecti

va

---

Me

: P

ar

efec

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---

ge

:

Con

sum

o e

spec

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fect

ivo

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com

bu

stib

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---

e

:

Efi

cien

cia

efec

tiva

CO

ND

ICIO

NE

S

H

c

=1

5 m

m

RP

M =

[1

00

0 2

00

0]

T

= 7

0C


2. BANCO DAIHATSU CB 20

Recordando:

Gar = 3600(Cd)(A)2(g)(aire)(agua)S sin (Kg h ) (1)

Donde:

: Cada de presin en el manmetro inclinado (cm)

: ngulo de inclinacin del manmetro inclinado (45)

Cd: coeficiente de descarga = 0.96

A: rea = 314.159 mm2

aire : Densidad del aire corregido

agua : Densidad del agua (1000 kg/m3)

GC = 3.6 V

t c (Kg/h) (3)

Donde:

c : Densidad del combustible ( 0.715 gr/cm3)

V: Volumen de combustible consumido en cada ensayo (cm3)

t: Intervalo de tiempo en el que se consumi el V (en seg.)

= ()

Donde:

F: fuerza aplicada en el dinammetro (N)

h: brazo del freno = 305 mm

=

()

Donde:

n: velocidad de rotacin del cigeal (rpm.)

Me: par motor, en N-m


=1000

(

)

Donde:

Gc: Consumo horario de combustible (kg/h)

Ne: Potencia efectiva (Kw)

=3600

(

)

Donde:

Hu: Poder Calorifico Inferior (MJ/kg)

Para la gasolina : Hu=42.5 MJ/kg

ge: Consumo especifico efectivo de combustible (Kw)



Pto hc %

n RPM

F kg

s cm

v pinta

t s

Te C

Ts C

Pac PSI

Tac F

V volt

A

amp

1 10 2500 5.2 4.1 0.0625 50.44 90 94 55 225 71 50

2 15 2500 9.8 7.9 0.0625 29.41 84 86 54 226 91 73

3 20 2500 13.2 11.6 0.0625 25.06 90 94 50 228 99 88

4 30 2500 16.2 14.9 0.0625 20.79 84 88 50 230 110 98

5 40 2500 17.6 18.2 0.0625 19.52 86 88 50 231 115 103

6 50 2500 18.4 19.1 0.0625 17.28 88 94 50 235 117 104

7 60 2500 19.8 21.3 0.0625 18.48 86 90 50 238 122 109

8 70 2500 20.4 22.1 0.0625 17.96 82 86 50 240 124 110

9 80 2500 20.6 22.3 0.0625 17.35 82 86 50 242 125 111


A.2. Datos tomados experimentalmente manteniendo constante la carga

Pto

hc %

n RPM

F kg

s cm

v pintad

t s

Te C

Ts C

Pac PSI

Tac F

V volt

A

amp

1 20 3000 11.6 13.9 0.0625 25.2 88 88 60 205 114 80

2 20 2700 12.6 12.6 0.0625 24.38 84 92 55 211 115 80

3 20 2400 13.6 11.5 0.0625 25.43 84 86 52 215 113 79

4 20 2100 14.2 9.4 0.0625 28.87 88 92 50 221 102 81

5 20 1800 15.6 8.3 0.0625 29.36 86 88 45 225 99 79

6 20 1500 16.2 6.7 0.0625 47.01 86 94 40 230 87 78


B.1. Resultados, en rgimen de carga (RPM cte)

Punto Ne KW

Gar kg/h

Gc kg/h

ge g/Kw-h e

1 4.28 28.347 1.509 352.944 0.240

2 8.06 39.349 2.588 321.191 0.264

3 10.85 47.681 3.038 279.853 0.303

4 13.32 54.039 3.661 274.862 0.308

5 14.47 59.724 3.900 269.459 0.314

6 15.13 61.183 4.405 291.154 0.291

7 16.28 64.611 4.119 252.998 0.335

8 16.77 65.813 4.238 252.667 0.335

9 16.94 66.110 4.387 259.011 0.327


B.2. Resultados, en rgimen de velocidad (Hc cte)

Punto RPM Me N.m

Ne KW

ge g/Kw-h

e

1 3000 36.437 11.446 263.903 0.321

2 2700 39.579 11.190 279.034 0.304

3 2400 42.720 10.736 278.823 0.304

4 2100 44.605 9.808 268.825 0.315

5 1800 49.002 9.236 280.719 0.302

6 1500 50.887 7.993 202.595 0.418


C. GRFICOS

c.1. Grafica en Rgimen de Carga

Cu

rva

s C

ara

cterstic

as e

n rg

im

en

d

e C

arg

a pa

ra

e

l M

oto

r E

CH

:

DA

IH

AT

SU

C

B 20

LE

YE

ND

A

---

Gar

: C

onsu

mo

rea

l d

e ai

re

---

Gc

: C

onsu

mo

ho

rari

o d

e co

mb

ust

ible

---

ge

:

Co

nsu

mo

esp

ecif

ico

efe

ctiv

o d

e

com

bust

ible

---

e

:

Efi

cien

cia

efec

tiva

CO

ND

ICIO

NE

S

H

c

= [

10

-80

]%

RP

M =

25

00

T

= 8

8C


c.2. Grafica en Rgimen de Velocidad

Cu

rva

s C

ara

cterstic

as e

n rg

im

en

d

e V

elo

cida

d p

ara

el M

otor

EC

H: D

AIH

AT

SU

C

B 2

0

LE

YE

ND

A

---

Ne

: P

ote

nci

a ef

ecti

va

---

Me

: P

ar

efec

tivo

del

mo

tor

---

ge

:

Con

sum

o e

spec

ific

o e

fect

ivo

de

com

bu

stib

le

---

e

:

Efi

cien

cia

efec

tiva

CO

ND

ICIO

NE

S

H

c

=2

0%

RP

M =

[1

50

0 3

00

0]

T

= 8

8C


II. PRDIDAS MECNICAS

1. PRDIDAS EN EL BANCO DEL MOTOR DAIHATSU CB 20 : Por el mtodo

de desconexin de cilindros

Relaciones numricas empleadas:

Potencia especfica:

kWLnFnM

N eee95509550

Desconectando el primer cilindro:

kWLnFnM

N eee95509550

111

111

9550 eeeei FF

LnNNN

Desconectando el segundo cilindro:

kWLnFnM

N eee95509550

222

222

9550 eeeei FF

LnNNN

Desconectando el tercer cilindro:

kWLnFnM

N eee95509550

333

333

9550 eeeei FF

LnNNN

Potencia indica:

3

1

39550 j

jeei FFLn

N

Potencia mecnica:

3

1

29550 j

jeem FFLn

NeNiN

Donde:

L = 0.3202m.

iN : Potencia indicada

eN : Potencia efectiva



Pto hc n Fe Fe-1 Fe-2 Fe-3 Te Ts Pac Tac

% RPM kg kg kg kg C C PSI F

1 20 3000 12.2 6.4 6.2 5.9 86.5 88 56 209

2 20 2800 12.8 6.7 6.9 6.9 87.25 89.25 54 223

3 20 2600 13 7.2 7.3 7.1 87 87.75 50 231

4 20 2400 14.1 7.8 8.1 8 85.75 87.75 48 237.5

5 20 2200 14.7 8.2 8.7 8.5 86.25 89.25 45 240


Punto Ne Ni-1 Ni-2 Nie-3 Ni Nm

KW KW KW KW KW KW

1 12.04 5.72 5.92 6.22 17.86 5.82

2 11.79 5.62 5.43 5.43 16.49 4.70

3 11.12 4.96 4.87 5.05 14.88 3.76

4 11.13 4.97 4.74 4.82 14.52 3.39

5 10.64 4.70 4.34 4.49 13.53 2.89


C. GRFICOS

Curvas Caractersticas de potencia en rgimen de

Velocidad para el Motor ECH: DAIHATSU CB 20

LEYENDA

--- Ne : Potencia especifica

--- Ni : Potencia Indicada

--- Nm : Potencia por peridas

Mecnicas

--- m : Eficiencia Mecnica

CONDICIONES

Hc = 20% RPM = [2200-3000]rpm

T = 88C


2. PRDIDAS EN EL BANCO PETTER : Por el Mtodo de Arrastre

Relaciones numricas empleadas:

Potencia especfica:

=

[]

A. TABLAS DE DATOS Y RESULTADOS DEL LABORATORIO


Pto

n T Fk Fi Fpm Nm

RPM C N N N KW

1 500 20 118.5 47 71.5 1.1418

2 500 30 118.5 76 42.5 0.6787

3 500 40 118.5 84 34.5 0.5509

4 500 50 118.5 85 33.5 0.5349

5 500 60 118.5 90 28.5 0.4551

6 500 70 118.5 92 26.5 0.4232

7 500 80 118.5 93 25.5 0.4072


Pto n T Fk Fi Fpm Nm

RPM C N N N KW

1 200 80 118.5 107 11.5 0.0735

2 268 80 118.5 104 14.5 0.1241

3 420 80 118.5 95 23.5 0.3152

4 500 80 118.5 88 30.5 0.487


B. GRFICOS

Cu

rva

d

e P

rdida

s M

ec

n

ic

as en

R

g

im

en

d

e T

em

pe

ra

tu

ra

p

ara

e

l

Mo

to

r E

C: P

ET

TE

R

CO

ND

ICIO

NE

S

RP

M =

50

0 r

pm

T

= [

20

-80

]C


Cu

rva

d

e P

rdida

s M

ec

n

ic

as en

R

g

im

en

d

e V

elo

cid

ad p

ara

el M

oto

r

EC

: P

ET

TE

R

CO

ND

ICIO

NE

S

RP

M =

[2

00

- 5

00

] rp

m

T

= 8

0

C


ANLISIS DE LOS RESULTADOS PARA EL MOTOR ECH

De la grfica consumo especfico de combustible en rgimen de velocidad,

podemos observar que la velocidad de mxima economa se encuentra en el

rango de 2000 RPM a 2600 RPM.

En la grfica potencia efectiva en rgimen de velocidad se observa que para una

velocidad ptima de aproximadamente 3000 RPM se obtiene la mayor potencia

efectiva para valores menores a ste, la potencia decrece.

Para la grfica potencia indicada en rgimen de velocidad, se observa una

tendencia creciente; esto ser hasta cierto valor de velocidad, a partir del cual

comenzara a decrecer.

Para la grfica Prdidas mecnicas en rgimen de velocidad se puede observar

que a mayor velocidad las prdidas mecnicas son mayores o al menos muestra

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


ANLISIS DE LOS RESULTADOS PARA EL MOTOR DE

ENCENDIDO POR COMPRESION

De la grfica consumo especfico de combustible en rgimen de velocidad,

podemos observar que la velocidad de mxima economa se encuentra

aproximadamente a 1000 RPM.

En la grfica consumo especfico de combustible en rgimen de carga, se

observa que la potencia ptima para un menor consumo especfico de

combustible esta entre 3 a 4 kW.

En la grfica potencia efectiva en rgimen de velocidad se puedes suponer que

para una velocidad ptima de inmediatamente superior a los 2000 RPM se

obtiene la mayor potencia efectiva para valores menores a ste, la potencia

decrece.

Para la grfica Prdidas mecnicas en rgimen de velocidad se puede observar

que a mayor velocidad las prdidas mecnicas son mayores, ya que se tienen

que vencer las fuerzas de friccin y otras.

Para la grfica Prdidas mecnicas en rgimen de temperatura se puede

observar que a mayor temperatura del agua las prdidas mecnicas son

menores.


BIBLIOGRAFA

Lastra l., Lira G.,Experimentacin y Calculo de Motores de Combustin Interna,

Instituto de Motores de Combustin Interna- UNI, Lima, 1995.

Arias Paz, Manual de automoviles, Editorial Dossat, Madrid, 2004.

M. S. Jvaj y G. S. Maslov, Motores de automvil. Editorial Mir Mosc, 1978.

http://es.wikipedia.org.

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