MOTORES DE COMBUSTION INTERNA 1
TEMA: Demostración de la relación Estequiometrica Estequiometrica de la gasolina y reglamentación de gases (cuencaire) INTEGRANTES. Gordillo Jhoe Guazhima Bryan GRUPO. 1
¿Que es la Relación Relación Estequiométrica en un motor motor de combustión? •
La relación estequiométrica indica la proporción de combustible combustible y comburente necesarios necesarios para lograr lograr una una combustión combustión completa. completa. esta relación relación se mide en gramos gramos (gr).
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Gasolina = 14,7 a 1
•
Gasóleo = 14,5 a 1
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Etanol = 6,7 a 1
¿Que es la Relación Relación Estequiométrica en un motor motor de combustión? •
La relación estequiométrica indica la proporción de combustible combustible y comburente necesarios necesarios para lograr lograr una una combustión combustión completa. completa. esta relación relación se mide en gramos gramos (gr).
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Gasolina = 14,7 a 1
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Gasóleo = 14,5 a 1
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Etanol = 6,7 a 1
OCTANAJE: •
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El Octanaje es la capacidad antidetonante que tiene una determinada gasolina, en este caso la extra o súper. Mientra Mientrass mayor mayor sea el el número número del Octano Octano mas alta alta es la capaci capacidad dad de compri comprimir mirse se sin auto inflamacion. Actualmente la gasolina de Ecuador tiene el siguiente octanaje: • •
Gasolina Extra: 87 Octanos Gasolina Súper: 92 Octanos
Demostración de la relación estequiométrica de la gasolina 1. La formula química del octano es: C 8H18 2. La combustión es completa por lo tanto: • • • •
Todo el carbono formara dióxido de carbono con el oxigeno Todo el hidrogeno formara agua con el oxigeno No habrá exceso de Oxigeno El nitrógeno es neutro
3. La ecuación Estequiométrica o teórica tendrá la siguiente estructura: C8H18 + A(O2 +3.76N2)
X*CO2 + Y*H2O + Z*N2
C8H18 + A(O2 +3.76N2)
•
X*CO2 + Y*H2O + Z*N2
4. Aplicando el principio de conservación de la masa a los componentes, antes y después de la reacción, determinamos el valor de los coeficientes estequiométricos: C=
8=x
H=
18 = 2y
O=
2*A = 2*X +Y
N2= A*3.76 = Z
X=8 Y=9 a = 12.5 Z = 47
La ecuación resulatante es: C8H18 + 12.5(O2 +3.76N2) C8H18 + 12.5O2 +47N2)
•
8CO2 + 9H2O + 47N2 8CO2 + 9H2O + 47N2
5. Ahora determinaremos la cantidad teórica de aire para combustión completa del octano. 12,5 (1+3,76)= 59,5 mol.
Relación Aire - Combustible (AC).
#moles aire= 1KmolO2 + 3.76KmolN2 = 4.76Kmol aire Masa molar aire = 29 Kg/Kmol Masa molar carbono = 12Kg/Kmol Masa molar Hidrogeno = (1.007Kg/Kmol)*2 = 2Kg/Kmol
=
59,9 = 59,9 1
= 59.5
2 / 8∗ +8∗2/
= 15,11
Tipos de mezclas:
Coeficiente de aire o relación lambda “λ”
Ejercicio propuesto. •
Demostración de la relación Estequiométrica del propano #moles aire= 1KmolO2 + 3.76KmolN2 = 4.76Kmol aire Masa molar aire = 29 Kg/Kmol Masa molar carbono = 12Kg/Kmol Masa molar Hidrogeno = (1.007Kg/Kmol)*2 = 2Kg/Kmol
Reglamentación de los gases (Cuencaire)
•
La Revisión Técnica Vehicular (RTV) busca precautelar la vida, la salud, la integridad de las personas, el ambiente y el bienestar de los habitantes del Cantón Cuenca; a través de la verificación de las condiciones mecánicas del parque automotriz circulante del Cantón Cuenca.
Materiales a utilizar en la RTV • • • • • • • •
Regloscopio, luxómetro Alineador al paso Frenómetro de rodillos Foso de inspección Banco de Suspensiones Detector de holguras Sonómetro Integral ponderado Opacímetro o analizador de gases
Opacímetro o analizador de gases
•
Se entiende por opacímetro un aparato para el control de los gases emitidos por los vehículos
Tipos de Pruebas •
Prueba estática. Es la medición de emisiones que se realiza con el vehículo
a temperatura normal de operación, en marcha mínima (ralentí), sin carga, en neutro (para cajas manuales) y en parqueo (para cajas automáticas). •
Prueba dinámica. Es la medición de emisiones que se realiza con el vehículo
o motor sobre un dinamómetro.
Ciclo de prueba dinámico establecido por la Unión Europea •
El ciclo se debe realizar en un vehículo frío en el 20-30°C (típicamente dirigido en 25°C). generalmente se realizan en un banco de prueba del rodillo (dinamómetro). Este tipo del banco se equipa con una máquina eléctrica para emular la resistencia debido a rastra aerodinámica y masa del vehículo.
Ciclo de prueba dinámico establecido por la Agencia de Protección del Medio Ambiente de los Estados Unidos (EPA) •
La prueba FTP-75, se lleva a cabo en una celda o cámara de ambiente controlado, en donde la temperatura y otras condiciones pueden mantenerse dentro de límites específicos. Este ciclo consiste en un programa de manejo con paro y marcha a una velocidad promedio de 34.7 kilómetros por hora (km/h), lo cual se logra con el empleo de un dinamómetro de chasis.
Las tablas 1, 2 y 3 están sacadas de la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 204:2002
Cuestionario: 1. Mientras mayor sea el numero del Octano de la Gasolina… 1)Menor es la capacidad de comprimirse sin inflamarse. 2)Mas alta es la capacidad de comprimirsesin autoinflamarse. 3)La capacidad de comprimirsesiempre es igual 4)Nunca se inflamara. •
2. ¿Como se denota una mezcla rica según la relación lambda ? 1)ƛ < 1 3)ƛ =1 2)ƛ > 1 4)ƛ =1,2
3. ¿Que expresión pertenece al Octano de la Gasolina? 1)NOx 2)C02 3)C8H18 4)H8S18
4. ¿Que sucede cuando ƛ =1,2? 1) La mezcla es rica. 2)La mezcla es pobre. 3)La mezcla es estequiométrica. 4)La mezcla ya no es inflamable.
5. ¿Cuál es el valor de la mezcla estequiométrica del etanol? 1) 16 a 1 2) 6,7 a 1 3)14.7 a 1 4)5.7 a 1
6. En la combustión real los gases obtenidos son: a) Nitrógeno, Anhídrido carbónico, Agua b) Nitrógeno, Anhídrido carbónico, Agua, Oxigeno Anhídrido sulfuroso, Sales de Plomo, Oxidantes. c) Nitrógeno, Anhídrido carbónico, Agua, Oxigeno, Monóxido de carbono, Hidrocarburos, Óxidos de nitrógeno, Carbonilla. d) Nitrógeno, Anhídrido carbónico, Agua, Oxigeno, e) Nitrógeno, Anhídrido carbónico, Agua, Oxigeno, Monóxido de carbono, Hidrocarburos, Óxidos de nitrógeno, Carbonilla, Anhídrido sulfuroso, Sales de Plomo, Oxidantes.
7. En las pruebas dinámicas siempre se utiliza un: a) Regloscopio b) Un detector de holguras c) Sonómetro Integral ponderado d) Dinamómetro
8. La inspección visual antes del análisis de gases sirve para : a) Comprobar que no existen perforaciones en el tubo de escape. b) Verificar que no existan ralladuras en la pintura del vehículo. c) Los vidrios estén elevados. d) Verificar el estado de la batería.
9. Norma que rige los Límites Permitidos De Emisiones Producidas Por Fuentes Móviles Terrestres De Gasolina es: a) Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 203:2000 b) Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 202:2000 c) Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 204:2002 d) Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 207:2002
