Laboratorio de Motores FIM

CURVAS CURVAS CARACTERISTICAS Y PERDIDAS MECANICAS DEL MOTOR DE ENCENDIDO POR CHISP CHISPA A Y ENCENDIDO PORCOMPRESION PORCOMPRESION UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULT FACULTAD AD DE INGENIERIA INGENIERI A MECANICA LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

“CURVAS “CURVAS CARACTERISTICAS CARACTERISTI CAS Y PERDIDAS MECANICAS DEL MOTOR DE ENCENDIDO POR CHISP CHISPA A Y ENCENDIDO PORCOMPRESION” PORCOMPRESION”

NOMBRE: VILCHEZ GARCIA DANIEL ALONSO CODIGO: 20122042D PROFESOR: PONCE GALINDO JORGE SECCION: “B”

LIMA-2014

LABORATORIO LABORATORIO DE MOTORES MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

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CURVAS CURVAS CARACTERISTICAS Y PERDIDAS MECANICAS DEL MOTOR DE ENCENDIDO POR CHISP CHISPA A Y ENCENDIDO PORCOMPRESION PORCOMPRESION

RESUMEN

En este informe e !"#or"torio "n"!i$"remos so#re e! est%io e e !"s &%r'"s &"r"&ter(sti&"s ) !"s *+ri"s me&,ni&"s -%e e.isten en !os motores e en&enio *or &om*resi/n ) en&enio *or &is*" "r" e! est%io e !"s &%r'"s &"r"&ter(sti&"s se %s"ron !os "tos tom"os en e! !"#or"torio "nterior3 mientr"s -%e *"r" e! est%io e !"s *+ri"s me&,ni&"s se e.*eriment/ en os #"n&os e *r%e#"3 e! *rimero f%e e! #"n&o e *r%e#" e! motor D"i"ts% en e! &%"! se i$o %so e! m+too e e !" es&one.i/n e &i!inros ) e! se%no #"n&o e *r%e#"s f%e e! motor etter Lister %s"no e! m+too e re&t" e 5i!!i"ms Des*%+s e re"!i$"o e! !"#or"torio se *"s"r" *"s"r" " &"!&%!"r !"s &%r'"s &"r"&ter(sti&"s ) !"s *+ri"s me&,ni&"s -%e e.isten en !os motores t"nto *or en&enio *or &om*resi/n &om*resi/n "s( &omo en&enio *or &is*" Se%i"mente se *"s"n " o#tener !"s &%r'"s &"r"&ter(sti&"s &on !os "tos o#tenios e! !"#or"torio "nterior L%eo se e.*!i&" e! *ro&eimiento -%e se re"!i$/ *"r" !" o#ten&i/n e !"s *+ri"s me&,ni&"s en "m#os #"n&os e *r%e#" ) &on !os "tos o#tenios e! !"#or"torio se &"!&%!/ !" *oten&i" e *+ri"s me&,ni&"s *"r" "m#os &"sos "r" e! m+too e es&one.i/n e &i!inros se o#t%'o !" r,fi&" e !"s *oten&i"s ini&""3 efe&ti'"3 e *eri"s me&,ni&"s ) !" efi&ien&i" me&,ni&" en r+imen e 'e!o&i"3 mientr"s -%e *"r" e! m+too e re&t" e 6i!!i"ms se o#t%'o !" *oten&i" e *+ri"s me&,ni&"s en f%n&i/n e !" *ro!on"&i/n e !" re&t" &ons%mo e &om#%sti#!e &om#%sti#!e 's *oten&i" efe&ti'"  *or %!timo se r"fi&"r"n ) "n"!i$"r"n !os res%!t"os o#tenios ) !"s &on&!%siones -%e se o#tienen e !" e.*erien&i"

LABORATORIO LABORATORIO DE MOTORES MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

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CURVAS CARACTERISTICAS Y PERDIDAS MECANICAS DEL MOTOR DE ENCENDIDO POR CHISPA Y ENCENDIDO PORCOMPRESION

INDICE •

Objetiv!"""""""""""""""""""""""##

•

F$%&'(e%t Te)*i+""""""""""""""""""##

•

F*($,'!"""""""""""""""""""""""#

•

C,+$,! . *e!$,t'&!""""""""""""""""""#

•

A%,i!i! &e,! *e!$,t'&!""""""""""""""""##

•

C%+,$!i%e!"""""""""""""""""""""#

•

Bib,i/*''""""""""""""""""""""""#

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

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7

OBJETIVOS

•

Determin"r !" inf!%en&i" e !os re(menes e f%n&ion"miento ) !os *"r,metros

•

&onstr%&ti'os e! motor 3 ientifi&"r !"s $on"s en !os &%"!es e! f"#ri&"nte ini&" -%e e! motor est" "*to *"r" *oer f%n&ion"r e#i"mente &orre&to O#ser'"r en !"s r"fi&"s re"!i$""s &omo '"r("n !os *"r,metros &onstr%&ti'os

•

e! motor ) !"s '"ri"&iones e !"s &%r'"s " -%e se e#e  Ientifi&"r !"s $on" e me8or renimiento e! motor

•

O#tener !"s *eri"s me&,ni&"s -%e e.isten en !os motores *"r" e! r+imen t+rmi&o ) r+imen e 'e!o&i" en motores e en&enio *or &om*resi/n ) motores e en&enio *or &is*"



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FUNDAMENTO TEORICO

1.Curvas características L"s &%r'"s &"r"&ter(sti&"s e %n motor e &om#%sti/n intern" son !"s -%e ini&"n3 en f%n&i/n e !" 'e!o&i" e rot"&i/n e! motor9e! &i:e;"!<3 !" *oten&i"3 e! momento efe&ti'o ) e! &ons%mo es*e&(fi&o Est"s r"fi&"s &ontienen e! r"no en e! &%"! si est" *or m%) e#"8o e! motor tiene " "*""rse ) si so#re*"s" e! motor *%ee s%frir ";os en s%s &om*onentes Estos os e.tremos etermin"n e! &"m*o e %ti!i$"&i/n e %n motor L" &%r'" e *oten&i" &re&e *roresi'"mente &"si &onst"nte "st" %n '"!or etermin"o -%e ini&" s% '"!or m,.imo3 es*%+s e&re&e r,*i"mente "st" e! !(mite m,.imo e %ti!i$"&i/n e! motor E! es&enso e *oten&i"3 m,s "!!, e i&o '"!or se e#e " !" ismin%&i/n e! renimiento 'o!%m+tri&o e! motor A&t%"!mente e.iste e! sistem" V=EC e! &%"! *or meio e %n" rot"&i/n e! e8e e !e'"s3 -%e '"r(" !" istri#%&i/n re"! e! motor "&ieno -%e !" &%r'" e *oten&i" no &"i" ) "s( e! motor ten" %n me8or renimiento L" &%r'" e *"r e! motor no es t"n *ron%n&i"" &omo !" e *oten&i"3 es e&ir3 tiene " ser m,s ori$ont"!3 *ero sin *erer s% &on&"'i" ="m#i+n &re&e "! "%ment"r !"s re'o!%&iones e! motor *ero s% *roresi/n es menor E! *"r m,.imo se en&%entr" " %n menor ni'e! e re'o!%&iones -%e !" *oten&i" m,.im" *ero " !" 'e$ e! e&re&imiento e! *"r es m%&o m,s !ento "! "%ment"r !" 'e!o&i" e iro L" e!"sti&i" e %n motor se &ono&e &omo e! inter'"!o entre e! *"r m,.imo e! motor ) s% *oten&i" m,.im" L" &%r'" e &ons%mo es*e&(fi&o tiene %n" *resent"&i/n r,fi&" in'ers" " !" e! *"r e! motor3 e&re&e "! "%ment"r e! ni'e! e re'o!%&iones "st" !!e"r "! '"!or e menor &ons%mo en %n n>mero etermin"o e '%e!t"s e! motor ) " *"rtir e "!!( em*ie$" " &re&er s%"'e ) r"%"!mente "st" e! !(mite e %ti!i$"&i/n e! motor

*en la siguiente graica se !"serva una la #!tencia el $!$ent! eectiv! % el c!nsu$! es#eciic! &e c!$"usti"le vs las r#$



?

1.1Relaci'n entre vel!ci&a& % carga &el $!t!r

L"s f%er$"s -%e "&en ir"r e! &i:e;"! e*enen e !" *resi/n -%e !os "ses re"!i$"n en !" &"#e$" e! *ist/n3 mientr"s -%e !"s -%e se o*onen " s% rot"&i/n son !os ro$"mientos internos e! motor ) !" resisten&i" e.terior3 -%e s%e!en !!"m"rse &"r" ) -%e es %n *"r resistente "*!i&"o "! &i:e;"! L" re%!"&i/n e !" &"r" ) e !" 'e!o&i" es %n" &%esti/n e e-%i!i#rio entre !"s f%er$"s -%e *ro%&en !" rot"&i/n ) !"s -%e !" im*ien Est"#!e&io e! r+imen e rot"&i/n3 si '"r(" !" &"r"se ese-%i!i#r" e! motor ) esto e#e &om*ens"rse &on %n" '"ri"&i/n *"re&i" e !"s f%er$"s motri&es3 *"r" -%e no &"m#ie e! r+imen e rot"&i/n En e! motor Otto !" re%!"&i/n e !" &"nti" e &om#%sti#!e se re"!i$" sim%!t,ne"mente " !" e! "ire3 mei"nte %n" ',!'%!" e m"ri*os" En e! motor Di+se! s/!o se re%!" e! &om#%sti#!e3 '"ri"no e! &"%"! e !" #om#" e in)e&&i/n Se enomin"n *%ntos e f%n&ion"miento &on "*ert%r" *"r&i"! too e! &on8%nto e!"s *osi#!es &om#in"&iones e &"r" ) e re'o!%&iones in&!%i"s entre e! f%n&ion"miento "! m(nimo 9&"r" n%!" ) r+imen m(nimo< ) e! f%n&ion"miento &on *!en" "*ert%r" 9m,.im" &"r" *"r" toos !os re(menes e rot"&i/n e! motor<D%r"nte e! f%n&ion"miento &on *!en" "*ert%r"3 '"ri"no !" &"r" tenemos e! r+imen "! -%e e! motor s%ministr" !" m,.im" *oten&i" Si3 " *"rtir e estos '"!ores3 "%ment"mos !" &"r" "*!i&""3 e! r+imen ) !" *oten&i" ismin%)en@ sise re%&e !" &"r"3 !" 'e!o&i" e! motor "%ment"3 *ero !" *oten&i" t"m#i+n ismin%)e E! r+imen &on m,.im" *oten&i" se !!"m" r+imen e *oten&i" m,.im" E! *"r motor3 -%e &orres*one " !" f%er$" es"rro!!"" %r"nte !" rot"&i/n3 "!&"n$" s% '"!or m,.imo " %n etermin"o r+imen 9inferior "! e !" *oten&i" m,.im"<3 " *"rtir e! &%"! ismin%)e "! "minor"rse E! renimiento 'o!%m+tri&o 9esto se e.*!i&" tenieno en &%ent" -%e *"r" &"" motor e.iste %n" 'e!o&i" e rot"&i/n en &orres*onen&i" e !" &%"! !" m"s" e! f!%io "&ti'o -%e entr" en !os &i!inros en &"" &i&!o es !" m,.im" *osi#!e< E! renimiento me&,ni&o 9e#io "! "%mento e !"s *+ri"s *or ro$"miento en !os /r"nos f%n"ment"!es e! motor ) en !os me&"nismos "%.i!i"res -%e +ste "rr"str"<Con este r+imen !" *me ) *or !o t"nto e! *"r motri$ tienen s% '"!or m,.imo L" *oten&i" si%e &re&ieno "! "%ment"r !" 'e!o&i" e rot"&i/n3 ) *or !o t"nto !" m"s" %ti!i$"" en !" %ni" e tiem*o )" -%e3 "%n-%e ismin%)" !" m"s" e! f!%io "&ti'o %ti!i$"" en &"" &i&!o3 "%ment" e! n>mero e &i&!os 1.(Curva &e c!nsu$! es#ecíic! &e c!$"usti"le

E! &ons%mo es*e&(fi&o re*resent" !" &"nti" e &om#%sti#!e &ons%mio *or e! motor en r"mos *"r" s%ministr"r %n" etermin"" *oten&i"3 en !" %ni" e tiem*o3 or"  " -%e e! tr"#"8o *or !" %ni" e tiem*o es !" *oten&i"3 e! &ons%mo es*e&(fi&o re*resent" !" &"nti" e &om#%sti#!e ne&es"rio *"r" -%e e! motor *%e" efe&t%"r %n tr"#"8o >ti!3 'en&ieno !os ro$"mientos ) !"s *+ri"s or &onsi%iente3 e! &ons%mo es*e&(fi&o LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA




re*resent" %n (ni&e e! renimiento !o#"! e! motor3 &%"nto m,s #"8o es e! &ons%mo es*e&(fi&o3 me8or es e! renimiento e +ste ) 'i&e'ers" L" re!"&i/n e &om*resi/n inf!%)e en e! &ons%mo es*e&(fi&o De e&o "%ment"no !" re!"&i/n e &om*resi/n "%ment" e! renimiento t+rmi&o ) *or !o t"nto ismin%)e e! &ons%mo es*e&(fi&o E! &ons%mo es*e&(fi&o se e.*res" ) es e! &om#%sti#!e &ons%mio *or %n motor *or &"" CV -%e *ro%&e en %n" or" E! &ons%mo es*e&(fi&o se mie e.*eriment"!mente en !os #"n&os e *r%e#" *"r" motores en &"" *%nto e f%n&ion"miento e! motor@ estos "tos se ref!e8"n en %n *!"no "&ot"o e &ons%mos

(.Per&i&as $ec)nicas "r" i%"!es &oni&iones e f%n&ion"miento e! motor " iferentes &"r"s ) re(menes e 'e!o&i" 3 en &"so e re%&ir !"s *eri"s me&,ni&"s 3 e&re&e !" &"nti" e &"!or tr"nsmiti" "! meio refrier"nte ) ismin%)e !" intensi" e !"s *ie$"s fri&&ion"ntes e! motor  sieno menores !"s *eri"s *or fri&&i/n ismin%)en !"s *eri"s e *oten&i" &ons%mi" *"r" "&&ion"r !" #om#" e "&eite ) e! 'enti!"or 3 "s( &omo men%"n !"s imensiones m,.im"s ) !"s m"s"s e! 'enti!"or ) !"s m"s"s e! r"i"or &%"nto menores se"n !"s *eri"s *or fri&&i/n t"nto menor ser, e! es"ste e !"s *rin&i*"!es *ie$"s fri&&ion"nte 3 ser, m")or !" 'i" >ti! ) menor e! n%mero e f"!!"s e! motor %r"nte s% ser'i&io  A *es"r e! &onsier"#!e *ro&eso "!&"n$"o en !" f"#ri&"&i/n e motores 3 !os '"!ores e !" *oten&i" me&,ni&" son re!"ti'"mente *e-%e;os en e! r+imen nomin"! ener"!mente no s%*eriores " 0? " 00  "! ismin%ir !" &"r" e! '"!or e Nm e&re&e L" m"nit% e !"s *eri"s *or fri&&i/n *%ee ser o#teni" *or !" s%m" e !"s *eri"s me&,ni&"s &omo en e! es*!"$"miento re!"ti'o e !os *istones ) "ni!!os en !os &i!inros 3 e !os #%!ones en !os &"s-%i!!os 3 e !os &i:e;"!es ) e! ,r#o! e !e'"s en !os &o8inetes 3 e! t"-%e ) !"s ',!'%!"s en !"s %("s 3 t"m#i+n en !"s #om#"s e "&eite 3 !" #om#" e! !i-%io refrier"nte 3 &"en" e istri#%&i/n et& PERDIDAS MOTOR EC or fri&&i/n 9e! *ist/n3 !os 44F "ni!!os ) e! &i!inro< E! m%;/n !"s #ie!"s ) e! 22F &o8inete En e! inter&"m#io e "ses 20F E! me&"nismo e ',!'%!"s F ) r%*os "%.i!i"res Bom#"s e "&eite F

MOTOR DIESEL ?0F

24F 14F F F

(.1 Pr&i&as #!r Fricci'n L" fri&&i/n en !"s "rti&%!"&iones &on !%#ri&"&i/n !(mite *%ee &re&er intens"mente "! e!e'"r !"s &"r"s3 -%e est,n etermin""s *or !" *resi/n e! "s ) !"s f%er$"s e iner&i" L" "&&i/n e est" >!tim" so#re !"s *ie$"s e! r%*o *ist/n &i!inro se re'e!" !e8os e !os *%ntos m%ertos3 &%"no !" f%er$" e s%stent"&i/n e !" &%;" !%#ri&"nte es re!"ti'"mente





r"ne Esto &on%&e " -%e e! &ons%mo *or fri&&i/n e*ene +#i!mente e !"s f%er$"s e iner&i" Como res%!t"o e !" *enetr"&i/n e! "s en e! es*"&io entre !os "ros ) !"s r"n%r"s e! *ist/n s%re %n" *resi/n enomin"" *%n$"nte -%e "&t>" so#re i&os "ros Est" *resi/n '"r(" en e! &%rso e! &i&!o e tr"#"8o so#re !"s *"rees e! &i!inro en !"s $on"s e! S one !" f%er$" e s%s*ensi/n e !"s &"r"s !%#ri&"ntes en !" $on" e &ont"&to es !" m(nim" "r" ismin%ir !"s *+ri"s *or fri&&i/n Se est%i"n !"s *osi#!es '("s Dismin%&i/n e! ,re" e &ont"&to Se "&ort"n !"s s%*erfi&ies e !"s f"!i!!"s e !os *istones ) e! n>mero e "ni!!os e! *ist/n L" e!imin"&i/n e %n "ni!!o en &"" *ist/n ismin%)e !" *+ri" e fri&&i/n en %n *romeio e 03012 *" erfe&&i/n e !" form" ) &"!i" e! "&"#"o e !" s%*erfi&ie e &ont"&to E! re!ie'e e !" r%osi" e !" s%*erfi&ie e &ont"&to e#e ser /*tim" Si !" r%osi" es e.&esi'" *%een in&rement"rse into!er"#!emente !"s *resiones e &ont"&to A%ment"r e! es*renimiento es*e&(fi&o e &"!or -%e &on%&e " r"s*"%r"s ) "! es"ste e !os "ni!!os ) e! &i!inro e8or"miento e !" &"!i" e !os !%#ri&"ntes -%e se em*!e"n L"s *+ri"s me&,ni&"s e !os motores e*enen e !" 'is&osi" e! "&eite En &oni&iones re"!es e f%n&ion"miento -%e" efini" *or s% &"r"&ter(sti&" e 'is&o&i"tem*er"t%r" L" tem*er"t%r" e! !%#ri&"nte inf!%)e &onsier"#!emente en !"s *+ri"s *or fri&&i/n3 sieno m(nim"s entre 0 ) 0JC O*timi$"&i/n e! est"o t+rmi&o e! motor E! est"o t+rmi&o e !"s s%*erfi&ies e !"s *ie$"s -%e" efinio *or !" &"r"3 *or e! r+imen e 'e!o&i" e! motor ) *or !" intensi" e s% refrier"&i/n In&remento e !" &"r" A! "%ment"r !" &"r"3 !" tem*er"t%r" e !" &"*" !%#ri&"nte se e!e'"3 !o -%e *ermite efinir "st" &ierto ni'e! !"s *+ri"s *or fri&&i/n (.( Pr&i&as #!r B!$"e! Se efinen &omo e! tr"#"8o me&,ni&o re"!i$"o *or e! *ist/n &ontr" !os "ses %r"nte !os *ro&esos e "misi/n ) es&"*e Es e&ir3 ener(" &ons%mi" *"r" re"!i$"r e! *ro&eso e reno'"&i/n e !" &"r" Atenieno " est" efini&i/n en motores e 2= est"s *+ri"s son n%!"s3 ) en motores so#re"!iment"os &%"no !" *resi/n e "misi/n se" s%*erior " !" e es&"*e3 e! !"$o e #om#eo ser, *ositi'o ) re*resent"r(" %n tr"#"8o re&%*er"o (.+Pr&i&as #!r ,cci!na$ient! &e -)lvulas ,uiliares Son !"s *eri"s e#i"s "! "&&ion"miento e !os iferentes e!ementos "%.i!i"res e! motor3 *or e8em*!o3 #om#"s *"r" *"r" e! !%#ri&"nte3 e! refrier"nte3 e! &om#%sti#!e3 et& En motores so#re"!iment"os en !os -%e se "&&ion" me&,ni&"mente e! &om*rensor3 t"m#i+n se &onsier" i&o &om*resor &omo %n sistem" "%.i!i"r3 t"! es e! &"so e !"s #om#"s e #"rrio en !os motores Diese! e 2=





(./Pr&i&as #!r ,cci!na$ient! &e -)lvulas ,uiliares En !os motores r,*ios e "%tom/'i! !" *"rte e *+ri"s &orres*oniente "! inter&"m#io e "ses *%ee &onstit%ir "st" e! 20F e !"s *+ri"s tot"!es or eso son e "&t%"!i" !os tr"#"8os iriios " re%&ir !"s *+ri"s en e! inter&"m#io e "ses ismin%)eno !"s resisten&i"s "eroin,mi&"s en !" "misi/n ) e! es&"*e 3# P!tencia

A !" *oten&i" es"rro!!"" en e! interior e! &i!inro no est, "*!i&"" (nter"mente "! &i:e;"!3 *%es %n" *"rte e e!!" es "#sor#i" *or !"s resisten&i"s *"si'"s 9&"!or3 ro$"miento3 et&< K%n"ment"!mente *oemos istin%ir 7 &!"ses e *oten&i" en e! motor !" ini&""3 !" efe&ti'" ) !" "#sor#i" 9o me&,ni&"< L" *rimer" *%ee &"!&%!"rse *"rtieno e! &i&!o ini&"o3 &%)" ,re" e! i"r"m" re*resent" e! tr"#"8o re"!i$"o *or e! &i!inro %r"nte e! &i&!o L" *oten&i" efe&ti'" se o#tiene miieno &on m,-%in"s "*ro*i""s e! tr"#"8o -%e est, es"rro!!"no e! motor L" *oten&i" "#sor#i" es !" iferen&i" entre !"s os "nteriores -%e *%een ser mei"s t"m#i+n &on e! tr"#"8o ne&es"rio *"r" "&er ir"r e! motor +.1P!tencia In&ica&a Es !" *oten&i" re"!mente es"rro!!"" en e! interior e! &i!inro *or e! *ro&eso e &om#%sti/n %n" e !"s form"s e etermin"r!"s es " tr"'+s e !" *resi/n mei" ini&"" e! &i&!o  ∗∗M120 Done  /       +.(P!tencia Eectiva L" *oten&i" efe&ti'" es ener"" *or %n *"r 9"*!i&"" " !" #ie!" ) tr"nsmiti" "! &i:e;"!< ) se &ono&e t"m#i+n &omo *oten&i" "! freno )" -%e se mie em*!e"no %n is*ositi'o fren"nte3 -%e "*!i&"o "! e8e e! motor3 se o*one "! *"r motor *ermitieno !eer s% '"!or  ∗M??0

Done     )   +.+P!tencia &e Per&i&as Mec)nicas Res%!t" if(&i! e meir "" !" i'ersi" e !"s &"%s"s e !"s *+ri"s *or ro$"miento ) !"s "!ter"&iones e s% '"!or "! '"ri"r !"s &oni&iones e f%n&ion"miento %ee o#tenerse s% '"!or tot"! miieno !" *oten&i" efe&ti'" ) rest"no e !" ini&"" Como en este *ro&eimiento res%!t" &om*!e8o !" etermin"&i/n e !" *oten&i" "#sor#i" s%e!e "&er&"rse o#!i"no " ir"r "! motor sin -%e este f%n&ione iieno "! *ro*io tiem*o !" *oten&i" -%e es ne&es"rio em*!e"r    or *eri"s me&,ni&"s se entiene !"s *+ri"s oriin""s *or !" fri&&i/n entre !"s *ie$"s e! motor3 e! inter&"m#io e "ses3 e! "&&ion"miento e me&"nismos "%.i!i"res 9#om#"s e "%"3 e "&eite3 e &om#%sti#!e3 'enti!"or3 ener"or< ) e! "&&ion"miento e! &om*resor 9so*!"or< En !os motores Diese! &on &,m"r"s e &om#%sti/n se*"r""s3 !"s *eri"s me&,ni&"s se e#en t"m#i+n " !"s *eri"s "soin,mi&"s o&%rri"s "!





*"s"r !" me$&!" " tr"'+s e! &"n"! -%e &om%ni&" !" &,m"r" "%.i!i"r &on !" &,m"r" *rin&i*"! e! motor or "n"!o(" " !" *resi/n mei" ini&""3 &%"no se est%i" !"s *+ri"s me&,ni&"s3 &on'en&ion"!mente3 se intro%&e e! &on&e*to e *resi/n mei" e *+ri"s me&,ni&"s3 !" &%"! n%m+ri&"mente es i%"! "! tr"#"8o es*e&(fi&o e *+ri"s en %n &i&!o "tem,ti&"mente !" *resi/n mei" e *eri"s me&,ni&"s se re*resent" mei"nte !" si%iente e.*resi/n            Done fr  resi/n mei" e *eri"s me&,ni&"s *or fri&&i/n i  resi/n mei" e *eri"s me&,ni&"s *or inter&"m#io e "ses "%.  resi/n mei" e *eri"s me&,ni&"s *or "&&ion"miento e me&"nismos "%.i!i"res 'ent  resi/n mei" e *eri"s me&,ni&"s *or 'enti!"&i/n &om*  resi/n mei" e *eri"s me&,ni&"s *or "&&ion"miento e! &om*resor *"r" e! &"so e motores &on so#re"!iment"&i/n me&,ni&" L"s m")ores *+ri"s me&,ni&"s se e#en " !"s *+ri"s *or fri&&i/n fr3 -%e &onstit%)en "st" %n 0F e! tot"! L" m")or *"rte e !"s *eri"s *or fri&&i/n &orres*one " !"s *ie$"s e! r%*o &i!inro  em#o!o ) "ni!!os 9e! 4?F "! ??F en tot"! e !"s *eri"s intern"s< L"s *+ri"s *or fri&&i/n en !os &o8inetes &onstit%)en "*ro.im""mente e! 20F e! tot"! e !"s *eri"s me&,ni&"s

/.Mt!&!s #ara 0allar las #r&i&as $ec)nicas L" etermin"&i/n e !"s *+ri"s me&,ni&"s se *%ee efe&t%"r *or !os si%ientes m+toos  +too *or "rr"stre 9motoreo<  +too *or i"r"m" Ini&"o  +too e es&one.i/n e &i!inros  +too e 6i!!i"ms  +too e e&e!er"&i/n !i#re /.1Mt!&! #!r ,rrastre Consisten en "rr"str"r e! motor &on %n meio e.terno o %n motor e!+&tri&o3 #"8o &oni&iones e o*er"&i/n !o m,s *"re&i"s *osi#!es " &%"no ") &om#%sti/n Es ne&es"rio !!e'"r *rimero !" tem*er"t%r" e! "&eite ) e! refrier"nte e! motor Otro m+too &onsiste en !!e'"r e! motor " !"s &oni&iones e o*er"&i/n norm"!es ) " *"rtir e "!!( retir"r3 r,*i"mente ) *or %nos se%nos3 e! sistem" e en&enio e "-%e! &i!inro one se en&%entre e! &"*t"or e *resi/n 9!" #%8(" o !" in)e&&i/n e &om#%sti#!e e< E! resto e &i!inros "rr"str"n "! &i!inro en &%esti/n Es im*ort"nte tener en &%ent" -%e !"s *+ri"s e fri&&i/n &"!&%!""s e est" m"ner" in&!%)en !"s *+ri"s e #om#eo /.(. Mt!&! &e Desc!nei'n &e Cilin&r!s Este m+too se re"!i$" en %n motor m%!ti&i!(nri&o3 &omo e! motor D"i"ts%3 e t"! form" -%e se *%e" es&one&t"r &"" %no e e!!os *or se*"r"o *"r" "s( "&er



10

mei&iones e *oten&i"s *"r&i"!es3 o#tenieno e est" form"3 *or re!"&iones e s%m"tori" %n '"!or "*ro.im"o e !"s *+ri"s me&,ni&"s C"#e res"!t"r -%e mei"nte este m+too !os '"!ores o#tenios tienen %n *or&ent"8e e error3 e*enieno +ste e '"rios f"&tores e! motor en est%io3 &omo son ti*o e motor3 sistem" e en&enio3 r"o e es"ste3 sistem" e "!iment"&i/n e &om#%sti#!e3 et& Este *or&ent"8e e error3 se e#e "! es&enso e !"s re'o!%&iones "! es&one&t"r %n &i!inro3 s"#ieno -%e e est"s e*ene ire&t"mente !" *oten&i"3 &on !o &%"! no&"#ri" %n" re!"&i/n m"tem,ti&" ire&t"3 entre !" *oten&i" e! motor &on n &i!inros f%n&ion"no )3 &on n1 &i!inros f%n&ion"no Si !"s &oni&ione e! motor en est%io3 son !"s me8ores e! &"so !"s re!"&iones se *or,n efe&t%"r ) !os '"!ores e !"s *eri"s me&,ni&"s o#teni"s ser,n #"st"nte "*ro.im""s /.+ Mt!&! &e recta &e illia$s

Es %n m+too "*ro.im"o *"r" EC En #"n&o e ens")os se fi8" !" 'e!o&i" e! motor ) se !!e'"n " %n" r,fi&"3 e! &ons%mo e &om#%sti#!e 9PM< en f%n&i/n e !" oten&i" efe&ti'" L" re&t" -%e %ne toos !os *%ntos se e.tr"*o!" " &ero en e! e8e e &ons%mo e &om#%sti#!e ) e! '"!or -%e se !e" so#re e! e8e e Ne &orres*one " !" oten&i" e *+ri"s e fri&&i/n  Gener"!mente !" !(ne" no es re&t" 9!ier"mente &%r'"< !o -%e ifi&%!t" !" e.tr"*o!"&i/n En !" mism" fi%r" se o#ser'" e! *"re&io entre %n '"!or &"!&%!"o &on !"s !(ne"s e 6i!!i"ms ) &on motor "rr"str"o /./Mt!&! &e Diagra$a In&ica&! Consiste en meir ire&t"mente " *"rtir e !" *oten&i" ini&"" etermin"" mei"nte "n,!isis e !os "tos e *resi/n en &,m"r" e &om#%sti/n *ro'enientes e %n &"*t"or e *resi/n *ie$oe!+&tri&o =enieno "or" !" *oten&i" ini&"" s/!o #"st" rest"r !" *oten&i" efe&ti'" *"r" o#tener enton&es !" *oten&i" e fri&&i/n !o#"! e! motor /.2Mt!&! &e &eceleraci'n li"re

Este m+too &onsiste en *oner e! f%n&ion"miento e! motor "st" %n" 'e!o&i" etermin"" !%eo -%it"r e! &ons%mo e &om#%sti#!e3 *or &onsi%iente e! motor *"s"r" " "*""rse *ero se%ir, ir"no es "( one se !e &o!o&" %n 'o!"nte ) ese momento -%e e8er&e ese -%e se &ort/ e! &ons%mo e &om#%sti#!e "st" -%e se eten" e! mo'imiento son !"s *eri"s me&,ni&"s



FIC3, 4ECNIC, DE5 MO4OR D,4OS DE5 MO4OR EC3 M'*+' D'i5't!$ M&e, CB-20 Ci,i%&*'&' 663 +(3 N7(e* &e +i,i%&*! 3 O*&e% &e e%+e%&i& 1-2-3 Di(et* 8 +'**e*' 9:;0 8 93;0 (( Re,'+i)% &e +(<*e!i)% 6;01 Pte%+i' (8i(' 40;= >? ' =#=00 *<( M(e%t (8i( 9:;= N#( ' 2#@00 *<( Ve,+i&'& &e *',e%t 600 *<( A&e,'%t &e ,' +5i!<' 10 ' PMS ' 600 *<( Si!te(' &e +(b$!tib,e ' +'*b$*'&* +% 02 /'*/'%t'! DINAMOMETRO Pte%+i' (8i(' 1@ >VA ' 3#000 *<( B*' &e, &i%'()(et* 0;323 +( MEDICION DE COMBUSTIBLE 11: /L MEDICION DE AIRE Di(et* &e ,'! tbe*'! 2 +( Di(et* &e ,' <,'+' *ii+i 1;= +( C'$&', &e 'i*e D,4OS DE5 MO4OR 5IS4ER L' +i,i%&*'&' &ebe*% +',+$,'* +% ,! !i/$ie%te! &'t! Di(et* &e, +i,i%&*9:#2 (( C'**e*' &e,
FORM65,S

C%&i+i%e! A(bie%t',e!


11

CURVAS CARACTERISTICAS Y PERDIDAS MECANICAS DEL MOTOR DE ENCENDIDO POR CHISPA Y ENCENDIDO PORCOMPRESION P! 7 8/9.8 $$3g

;

4! 7 (+.2
Se &ei%e% ,! <'*(et*! $e !e $!'*'% <'*' /*'i+'*,! C!nsu$! &e c!$"usti"le: (Gc) G&

∆V  = 7C ρ     ∆t  &

QPM

Donde: ρc : Den!d"d de# co$%&'!%#e V: Vo#&$en de co$%&'!%#e con&$!do en c"d" en"o ($L) ' : In'e*+"#o de '!e$,o en e# -&e e con&$!. e# V (en e/0) Par $!t!r: Me M e

=

1 1 L

9Nm<

D.nde: 1 : 2&e*3" ",#!c"d" en e# d!n"$.$e'*o (N) L : %*"3o de# 2*eno ($)0 L 4 56758 $ P!tencia &el $!t!r: Ne N e

n11 M e =

I??0

9P6<

D.nde: n : +e#oc!d"d de *o'"c!.n de# c!/9e"# (RPM) Me : ,"* $o'o*6 en (N;$)

C!nsu$! es#eciic! eectiv! &e c!$"usti"le: ge

D.nde: Gc : Con&$o de co$%&'!%#e (o*") Ne : Po'enc!" de# $o'o*(?@) Eiciencia eectiva:

D/ne Ge : Con&$o e,ec!2!co e2ec'!+o de co$%&'!%#e(?/=?@>) 3u : Pode* c"#o*2!co de# d!ee#(808M=?/)  /"o#!n" (M=?/) LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

12


C!eiciente &e elastici&a&: E EnE$c = E

E =

n m". ,o'enc!" n m". 'o*-&e



Me m". 'o*-&e Me m". ,o'enc!"

P!rtencia Eectiva

Ne =

Men ??0

=

1eLn ??0

?@

Desc!nectan&! el #ri$er cilin&r!

N e −1 =

1e −1Ln

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Ln9 1e − 1 e−1 <

1e − 2 Ln

=

Ln9 1e − 1 e− 2 <

1e −7 Ln

=

Ln9 1e − 1 e−7 <

?@ ??0 ??0 Desc!nectan&! el segun&! cilin&r!

N e − 2 =

?@ ??0 ??0 Desc!nectan&! el tercer cilin&r!

N e −7 =

??0 P!tencia in&ica&a

N! =

Ln ??0

??0

?@

7

971e − ∑ 1e −1 < ?@ E =1

P!tencia &e Per&i&as $ec)nicas N$ = N! − Ne

D!n&e: 5 7 =.+($. Ni: P!tencia in&ica&a Ne: P!tencia eectiva

C,5C65OS > RES654,DOS 1. C6R-,S C,R,C4ERIS4IC,S:


17


14

1.14,B5, DE D,4OS DE5 5,BOR,4ORIO DE5 MO4OR EC3 Dat!s t!$a&!s e#eri$ental$ente $antenien&! c!nstante la carga % varian&! las RPM N

5+ H

% Fe *<( >/

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V +(3

t !

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T! C

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262#33@

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312#4:03

24#1620

=0#2292

Dat!s t!$a&!s e#eri$ental$ente $antenien&! c!nstante la vel!ci&a& % varian&! la carga


CURVAS CARACTERISTICAS Y PERDIDAS MECANICAS DEL MOTOR DE ENCENDIDO POR CHISPA Y ENCENDIDO PORCOMPRESION N

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1.(4,B5, DE D,4OS DE5 5,BOR,4ORIO DE5 MO4OR DIESE5 LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

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2#1PERDIDAS MECANICAS  METODO DE RECTA DE ?ILLIAMS


20


21

4,B5, DE D,4OS DE5 5,BOR,4ORIO DE5 MO4OR DIESE5 Dat!s t!$a&!s e#eri$ental$ente $antenien&! c!nstante la vel!ci&a& Dat!s #ara 18== RPM N 1 2 3 4 = : 9 @ 6

5+ H 100 100 100 100 100 100 100 100 100

% *<( 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900

V v,t 206#32 209#16 20:#2: 20=#43 204#92 20=#44 204#31 204#=2 203#69

A '(< 2 4#2 :#3 @#3 10#4 12#: 14#@ 19 16#1

V +(3 6 6 6 6 6 6 6 6 6

T( C @@ 10=#: 109#6 106#2 111#4 114#9 11:#4 116#3 130#=

t ! 34#:3 31#14 2@#2= 2:#:3 24#4= 22#:9 20#6= 16#09 19#12

Resulta&!s #ara 18==RPM G+ >/5 0#@14 0#60= 0#6699 1#0=@ 1#1=3 1#243 1#34= 1#499 1#:4:

Ne QP6 0774 01 107 174 107 2#090@ 241 214 711

Dat!s #ara 1?== RPM N 1 2 3 4 = : 9 @ 6

5+ H 100 100 100 100 100 100 100 100 100

% *<( 1600 1600 1600 1600 1600 1600 1600 1600 1600

V v,t 241#@2 236#96 23@#43 23@#9 236#=1 240#36 236#01 236#=6 240#02

A '(< 2#2 4#: :#6 6#1 11#4 13#9 1:#2 1@#= 21

V +(3 6 6 6 6 6 6 6 6 6

Resulta&!s #ara 1?==RPM G+ Ne >/5 QP6 LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

T( C 12=#3 11:#9 11=#1 11@ 116#2 121#9 12:#: 129#6 131#3

t ! 2@#94 2=#=3 22#66 21#13 16#29 19#6: 1:#41 13#@4 11#@9

CURVAS CARACTERISTICAS Y PERDIDAS MECANICAS DEL MOTOR DE ENCENDIDO POR CHISPA Y ENCENDIDO PORCOMPRESION 0#6@0: 1#1036 1#22= 1#333 1#4:2: 1#=:6 1#919= 2#03: 2#394

22

042? 024 171 17 214 2#:34: 70? 7?4? 4072

Dat!s #ara 19== RPM N 1 2 3 4 = :

5+ H 100 100 100 100 100 100

% *<( 1@00 1@00 1@00 1@00 1@00 1@00

V v,t 222#=: 223#03 223#39 22=#02 22=#46 190

A '(< 4#= 6 13#4 1@#1 22#9 23#4

V +(3 6 6 6 6 6 6

Resulta&!s #ara 19==RPM G+ >/5 1#1=22 1#36@ 1#::6 1#6:: 2#=32 2#614

Ne QP6 00121 10?1 274?2 72?2 404 3#1@24


T( C 61#2 6:#2 101#4 106#: 11=#4 121#4

t ! 24#4: 20#1= 1:#@@ 14#33 11#13 6#:9



27


24

2#2PERDIDAS MECANICAS METODO DE DESCONEION DE CILINDROS KMORCE 4,B5, DE D,4OS DE5 5,BOR,4ORIO DE5 MO4OR EC3 Dat!s t!$a&!s e#eri$ental$ente $antenien&! la carga c!nstante % varian&! la vel!ci&a&

N

5+

%

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Fe-1

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?

72?

1111?

Resulta&!s

Ne  @#6=@4 6#31:9 @#61@: @#3:1 9#9:4

Ni-1  4 ?01 41? 41 7?7

Ni-2  4 44 44? 4041 7?7

Ni-3  4 47 4 41 702

Ni  142 14772 17?? 12401 10

N(  ? ?01? 47 404 7104


%e H 02 ? 47 42 144



2?


,N,5ISIS DE 5OS RES654,DOS

Curvas características En !os &,!&%!os "nteriores *or meio e !"s r"fi&"s &onse%imos e! r*m e m,.im" *oten&i" ) m,.imo tro-%e3 "s( &omo e! momento e m,.imo tor-%e ) m,.im" *oten&i" ="m#i+n se o#ser'" -%e e! !imite e me8or renimiento e! motor se en&%entr" entre 100 ) 200 r*m "*ro.im""mente

En !" r,fi&" *oten&i" efe&ti'" en r+imen e 'e!o&i" se o#ser'" -%e *"r" %n" 'e!o&i" /*tim" e "*ro.im""mente 7000 R se o#tiene !" m")or *oten&i" efe&ti'" *"r" '"!ores menores " +ste3 !" *oten&i" e&re&e En !" r,fi&" &ons%mo es*e&(fi&o e &om#%sti#!e en r+imen e &"r" e! motor ECH3 se o#ser'" -%e !" *oten&i" /*tim" *"r" %n menor &ons%mo es*e&(fi&o e &om#%sti#!e es 12?P6 ) en e! motor Diese! es 72? 5 "r" e! r+imen e 'e!o&i" !" *oten&i" o*tim" o nomin"! seri" ?5 "r" e! motor ECH en r+imen e 'e!o&i" o#ser'"mos -%e !" efi&ien&i" efe&ti'" tiene " #"8"r mientr"s -%e e! G&3e ) G"r tienen " s%#ir "r" e! motor ECH en r+imen e &"r" e o#ser'" -%e G"r ) G& tienen " %n" re&t" "r" e! motor Diese! en r+imen e &"r" se o#ser'" -%e G& es %n" re&t" mientr"s -%e e tiene " #"8"r ) ne tiene " s%#ir ) G"r es &onst"nte Per&i&as $ec)nicas

En e! m+too e !" re&t" e 6i!!i"ms &"!&%!"mos !"s si%ientes *oten&i"s en *eri"s 2 3 2? ) 71? 5 *"r" !"s R e 100 3 100 ) 100 res*e&ti'"mente "r" !" r,fi&" +ri"s me&,ni&"s en r+imen e 'e!o&i" se *%ee o#ser'"r -%e " m")or 'e!o&i" !"s *+ri"s me&,ni&"s son m")ores o "! menos m%estr" es" tenen&i"3 )" -%e se tienen -%e 'en&er !"s f%er$"s e fri&&i/n ) otr"s


2


CONC56SIONES •

Se o#ser'" -%e !" r"fi&" *oten&i" ) momento 's r*m 3 e.iste %n !imite e tr"#"8o e! motor en e! &%"! ") %n" 'e!o&i" e m,.imo tor-%e ) otr" e m,.im" *oten&i" si *"s" e este $on" e! motor *iere f%er$" ) *oten&i"

•

En r+imen *"r&i"! se o#ser'" -%e en !" fi%r"3 !" *oten&i" efe&ti'" tiene " in&rement"r *ero !!e"no " %n &ierto *%nto3 este em*ie$" " es&ener3 esto e#io " "#erse s%*er"o s% '"!or e 'e!o&i" nomin"!3 esto no o&%rre en e! &"so e r+imen tot"! 3one !" *oten&i" efe&ti'" es ire&t"mente *ro*or&ion"! "! in&remento e !" 'e!o&i"

•

"r" !"s *eri"s *or metoo e re&t" e 6i!!i"ms t%'imos -%e e!min"r '"rio *%ntos e#io " -%e se i#" form"no %n" *"r"#o!" "&i" "rri#"

•

En !"s *eri"s me&,ni&"s e *or es&one.i/n e &i!inros o#ser'"mos -%e e! -%e !" 'e!o&i" nomin"! seri" 200 r*m "*ro.im""mente#


2


BIB5IOGR,FI,

•

Mt*e! &e '$t(ivi,e! ; M#S#Jv'j ;E&it*i', MIR; M!+7 16@2#

•

Ari"s "$3 “"n%"! e "%tomo'i!es”3 Eitori"! Doss"t3 "ri3 2004


2

Laboratorio de Motores FIM

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