informe planchaaa motores
Post on 11-Dec-2015
219 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA
SECCIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA
LABORATORIO DE ENERGÍA
INFORME
CURSO MOTORES DE COMBUSTION INTERNA HORARIO 1013
TEMA MOTOR DE ENCENDIDO POR COMPRESIÓN (MEC)
CÓDIGO NOMBRE Y APELLIDONOTA FINAL
20087064 EVER COLQUE CHOQUE
FECHA DE REALIZACIÓN:
FECHA DE ENTREGA: 20/10/2014
JEFE DE PRÁCTICA MARTIN QUINTANILLA
FIRMA DEL JEFE DE PRÁCTICA
EVALUACIÓN:
Nombres y Apellidos
PRUEBA DE
ENTRADA(0 – 5) x 1.5pts
CÁLCULOS( 0 – 5) x 1 pt
GRÁFICOS(0 – 5)x 0.5pts
CONCLUSIONES(0 – 5) x 1 pt NOTA
OBSERVACIONES:
I. Objetivos
Obtención y análisis de las curvas características de velocidad y de carga de un MEC.
II. Datos obtenido
Tabla 1. Datos obtenidos a plena carga
Tabla 2. Datos obtenidos a carga parcial
N° RPM RPM real
Torque (N.m)
Toque promedio (N.m)
Tamb(°C)Tamb promedio (ºC)
HR(%)HR promedio (%)
m(kg)m promedio (kg)
t(s)t promedio (s)
Tesc(°C)Tesc promedio (ºC)
Padm(psi)Padm promedio (psi)
deltaP (mmh2O)
deltaP promedio (mmh2O)
14 21 71,5 0,039 120 161,3 0,026 1914 20,5 72 0,035 120 168,5 0,017 18
14,5 21 71 0,035 120 150,7 0,01 2314,5 20,5 72 0,033 120 171,5 -0,04 25
15 21 71 0,014 60 153,4 -0,07 3115 20,5 72 0,015 60 201,5 -0,12 3415 20 72 0,015 60 179,9 -0,18 45
15,5 21 71 0,013 60 229,5 -0,2 4415 20,5 72 0,012 60 187,4 -0,224 59
15,5 22 70 0,011 60 246,7 -0,234 5714,5 21 72 0,014 60 203,4 -0,252 75
16 21,5 70 0,02 60 224,7 -0,246 7212,5 20 73 0,018 60 238,01 -0,257 84
15 20,5 78 0,017 60 246,3 -0,262 859 20,5 71,5 0,019 60 246,3 -0,253 98
11 20 79 0,022 60 207,9 -0,27 92
7
8
1
2
3
4
5
6
-0,2595
-0,2615
18,5
24
32,5
44,5
58
73,5
84,5
95
0,0215
-0,015
-0,095
-0,19
-0,229
-0,249
60
60
164,9
161,1
177,45
204,7
217,05
214,05
242,155
227,1
120
120
60
60
60
60
75,5
75,25
0,037
0,034
0,0145
0,014
0,0115
0,017
0,0175
0,0205
71,75
71,5
71,5
71,5
71
71
13,75
10
20,75
20,75
20,75
20,5
21,25
21,25
20,25
20,25
14
14,5
15
15,25
15,25
15,25
2200
2400
1012,5
1196
1396,5
1608
1795,5
1998
2208,5
2385,5
1000
1200
1400
1600
1800
2000
N° RPM RPMreal Torque(N.m) Tamb(°C) HR(%) m(kg) t(s) Tesc(°C) Padm(PSI) ∆P(mmh2O) f carga (%)9 1400 1378 12 20 80 0,011 60 207,1 -0,059 24 80,010 1395 9 20 77 0,004 30 157,3 -0,076 38 60,011 1800 1810 12,2 20 76 0,012 60 138,3 -0,21 52 80,012 1810 9,15 21 76 0,012 60 164,8 -0,166 66 60,013 2200 2196 11 21 77 0,017 60 189,4 -0,251 95 80,014 2201 8,25 20 80 0,015 60 225,5 -0,204 97 60,0
III. Resultados
Los valores brindados por la guía del laboratorio son los siguientes:
cilindrada 773 ccDiametro 73,6 mmCarrera 88 mmPCI diesel 42900 kJ/Kg
Datos del motor
Diámetro del orificio 0,01802 mCoeficiente de descarga del orificio 0,6
Datos de la placa orificio
ENSAYO A PLENA CARGA
T Pe ṁc cec n We pme pme ρ aire ref maire ref Paire ref Aplaca Bplaca Qaire.hum maire húm Pvsat PvN.m Kw g/h g/kWh rps Kj kPa bar Kg/m3 Kg/s kPa m3/s kg/s kPa kPa
14 1,484 1110 747,776 16,875 0,176 227,593 2,276 1,2014 0,0078 101,4732373 0,000153021 17,382 0,00265976 0,003195434 2,4485 1,75714,5 1,816 1020 561,659 19,933 0,182 235,721 2,357 1,2014 0,0093 101,2215786 0,000153021 19,798 0,00302944 0,003639566 2,4485 1,751
15 2,194 870 396,605 23,275 0,188 243,849 2,438 1,2014 0,0108 100,6699981 0,000153021 23,038 0,00352532 0,004235315 2,4485 1,75115,25 2,568 840 327,111 26,800 0,192 247,914 2,479 1,2025 0,0125 100,0149961 0,000153021 26,946 0,00412323 0,004958185 2,412 1,72515,25 2,867 690 240,639 29,925 0,192 247,914 2,479 1,1994 0,0139 99,74610058 0,000153021 30,802 0,00471338 0,005653224 2,5243 1,79215,25 3,191 1020 319,673 33,300 0,192 247,914 2,479 1,1994 0,0154 99,60820543 0,000153021 34,675 0,00530593 0,006363937 2,5243 1,79213,75 3,180 1050 330,187 36,808 0,173 223,529 2,235 1,2035 0,0171 99,53581048 0,000153021 37,115 0,00567944 0,006835206 2,3755 1,794
10 2,498 1230 492,376 39,758 0,126 162,566 1,626 1,2035 0,0185 99,52202097 0,000153021 39,354 0,00602198 0,007247447 2,3755 1,788
ENSAYO A CARGA PARCIAL
Pas X maireseco mc ηv ηe Raire.comb. Tesc m.esc ∆Tesc Qesc QrefkPa kgag/kgas kg/s kg/s % % K kg/s K Kw Kw99,568 0,0108 0,003161 0,00030833 40,78 11,22 10,25 437,9 0,00347 144,150 0,620 11,12399,574 0,0107 0,003601 0,00028333 39,32 14,94 12,71 434,5 0,00388 140,750 0,678 9,66199,574 0,0107 0,004190 0,00024167 39,19 21,16 17,34 450,5 0,00443 156,700 0,861 7,31399,600 0,0106 0,004906 0,00023333 39,81 25,65 21,03 477,7 0,00514 184,200 1,174 6,26899,533 0,0110 0,005592 0,00019167 40,75 34,87 29,17 490,1 0,00578 195,800 1,404 3,95199,533 0,0110 0,006295 0,00028333 41,23 26,25 22,22 487,1 0,00658 192,800 1,573 7,39299,531 0,0110 0,006761 0,00029167 39,92 25,41 23,18 515,2 0,00705 221,905 1,941 7,39299,537 0,0110 0,007169 0,00034167 39,19 17,04 20,98 500,1 0,00751 206,850 1,926 10,233
T Pe ṁc cec n We pme pme ρ aire ref maire ref Paire ref Aplaca Bplaca Qaire.hum maire húm Pvsat PvN.m Kw g/h g/kWh rps Kj kPa bar Kg/m3 Kg/s kPa m3/s kg/s kPa kPa
12 1,732 660 381,140 22,967 0,151 195,079 1,951 1,2045 0,0107 100,9182093 0,000153021 19,772 0,00302554 0,003644259 2,339 1,8719 1,315 480 365,087 23,250 0,113 146,310 1,463 1,2045 0,0108 100,8009984 0,000153021 24,879 0,00380705 0,004585592 2,339 1,801
12,2 2,312 720 311,362 30,167 0,153 198,331 1,983 1,2045 0,0140 99,87710097 0,000153021 29,104 0,00445347 0,005364204 2,339 1,7789,15 1,734 720 415,149 30,167 0,115 148,748 1,487 1,2023 0,0140 100,1804703 0,000153021 32,818 0,00502187 0,006037798 2,485 1,889
11 2,530 1020 403,224 36,600 0,138 178,823 1,788 1,2023 0,0170 99,59441592 0,000153021 39,374 0,00602498 0,007243833 2,485 1,9138,25 1,902 900 473,304 36,683 0,104 134,117 1,341 1,2045 0,0171 99,91846951 0,000153021 39,750 0,00608251 0,007326381 2,339 1,871
Pas X maireseco mc ηv ηe Raire.comb. Tesc m.esc ∆Tesc Qesc QrefkPa kgag/kgas kg/s kg/s % % K kg/s K Kw Kw99,454 0,0115 0,003603 0,00018333 33,70 22,02 19,65 480,1 0,00379 187,100 0,878 5,25599,524 0,0111 0,004535 0,00013333 41,90 22,99 34,02 430,3 0,00467 137,300 0,795 3,61099,547 0,0109 0,005306 0,0002 37,78 26,95 26,53 411,3 0,00551 118,300 0,808 5,46099,436 0,0116 0,005969 0,0002 42,58 20,21 29,84 437,8 0,00617 143,800 1,100 5,74699,412 0,0117 0,007160 0,00028333 42,10 20,81 25,27 462,4 0,00744 168,400 1,554 8,07199,454 0,0115 0,007243 0,00025 42,41 17,73 28,97 498,5 0,00749 205,500 1,909 6,914
IV. Gráficas
Gráficas al 100% de carga
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 22000
100
200
300
400
500
600
700
800
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Régimen de giro [rpm]
Torque
efectiv
o [N.m]
Potenc
ia efecti
va corr
egida [k
W]
Consu
mo de
comb
us-
tible [
g/kW.
h]
Gráfico 1. T, Pe, cec vs rpm
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 22000
5
10
15
20
25
30
35
40
Rendimiento efectivo vs. Régimen de giro
Régimen de giro [rpm]
Rend
imie
nto
efec
tivo
[%]
Gráfico 2. Ƞe vs rpm
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 220038
38.5
39
39.5
40
40.5
41
41.5
Rendimiento volumétrico vs. Régimen de giro
Régimen de giro [rpm]
Rend
imie
nto
volu
mét
rico
[%]
Gráfica 3. Ƞv vs rpm
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200380
400
420
440
460
480
500
520
540
Temperatura de escape vs Régimen de giro
Régimen de giro [rpm]
Tem
pera
tura
[K]
Gráfica 4. Tesc vs rpm
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200210
215
220
225
230
235
240
245
250
Presión media efectiva vs. Régimen de giro
Régimen de giro [rpm]
Pres
ión
med
ia e
fecti
va [k
Pa]
Gráfica 5. Pme vs rpm
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 22001
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
Relación de compresión vs. Régimen de giro
Régimen de giro [rpm]
Relac
ión
de co
mpr
esió
n [-]
Gráfica 6. Relación aire/combustible vs rpm
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 22000
0.5
1
1.5
2
2.5
Calor de los gases de escape vs. Régimen de giro
Régimen de giro [rpm]
Calo
r de
los g
ases
de
esca
pe [k
W]
Gráfica 7. Pérdida de calor por escape vs rpm
Gráficas a carga parcial
1.3 1.32 1.34 1.36 1.38 1.4 1.42 1.44 1.46 1.48 1.50
2
4
6
8
10
12
14
16
Torque efectivo vs. Potencia efectiva (1400 rpm)
Potencia efectiva [kW]
Torq
ue ef
ectivo
[N.m
]
1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.40
2
4
6
8
10
12
14
16
Torque efectivo vs. Potencia efectiva (1800 rpm)
Potencia efectiva [kW]
Torq
ue ef
ectiv
o [N.
m]
1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 30
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Torque efectivo vs. Potencia efectiva (2200 rpm)
Potencia efectiva [kW]
Torq
ue ef
ectiv
o [N.
m]
Gráfico 8. Torque vs Pe
1.3 1.32 1.34 1.36 1.38 1.4 1.42 1.44 1.46 1.48 1.50
100
200
300
400
500
600
700
800
Consumo específico de combustible vs. Potencia efectiva (1400 rpm)
Potencia efectiva [kW]
Consu
mo es
pecífi
co de
comb
ustible
[g/kW
.h]
1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.40
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Consumo específico de combustible vs. Potencia efectiva (1800 rpm)
Potencia efectiva [kW]
Consu
mo es
pecífi
co de
comb
ustible
[g/kW
.h]
1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 30
100
200
300
400
500
600
700
800
Consumo específico de combustible vs. Potencia efectiva (2200 rpm)
Potencia efectiva [kW]
Cons
umo e
specí
fico d
e com
busti
ble [g
/kW.h]
Gráfico 9. cec vs Pe
1.3 1.32 1.34 1.36 1.38 1.4 1.42 1.44 1.46 1.48 1.50
50
100
150
200
250
Presión media efectiva vs. Potencia efectiva (1400 rpm)
Potencia efectiva [kW]
Presi
ón m
edia
efecti
va [k
Pa]
1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.40
50
100
150
200
250
300
Presión media efectiva vs. Potencia efectiva (1800 rpm)
Potencia efectiva [kW]
Presi
ón m
edia
efecti
va [k
Pa]
1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 30
50
100
150
200
250
300
Presión media efectiva vs. Potencia efectiva (2200 rpm)
Potencia efectiva [kW]
Presión
media
efectiva
[kPa]
Gráfico 10. pme vs Pe
1.3 1.32 1.34 1.36 1.38 1.4 1.42 1.44 1.46 1.48 1.50
50
100
150
200
250
Presión media efectiva vs. Potencia efectiva (1400 rpm)
Potencia efectiva [kW]
Presi
ón m
edia
efecti
va [k
Pa]
1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.40
50
100
150
200
250
300
Presión media efectiva vs. Potencia efectiva (1800 rpm)
Potencia efectiva [kW]
Presión
media
efectiv
a [kPa]
1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 30
50
100
150
200
250
300
Presión media efectiva vs. Potencia efectiva (2200 rpm)
Potencia efectiva [kW]
Presión
media
efectiva
[kPa]
1.3 1.32 1.34 1.36 1.38 1.4 1.42 1.44 1.46 1.48 1.50
5
10
15
20
25
Rendimiento efectivo vs. Potencia efectiva (1400 rpm)
1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.40
5
10
15
20
25
30
Rendimiento efectivo vs. Potencia efectiva (1800 rpm)
1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 30
5
10
15
20
25
30
35
40
Rendimiento efectivo vs. Potencia efectiva (2200 rpm)
Gráfico 11. ηe vs Pe
1.3 1.32 1.34 1.36 1.38 1.4 1.42 1.44 1.46 1.48 1.50
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Rendimiento volumétrico vs. Potencia efectiva (1400 rpm)
1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.435
36
37
38
39
40
41
42
43
Rendimiento volumétrico vs. Potencia efectiva (1800 rpm)
1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 339.5
40
40.5
41
41.5
42
42.5
43
Rendimiento volumétrico vs. Potencia efectiva (2200 rpm)
Gráfico 12. ηv vs Pe
1.3 1.32 1.34 1.36 1.38 1.4 1.42 1.44 1.46 1.48 1.5400
410
420
430
440
450
460
470
480
490
Temperatura de escape vs. Potencia efectiva (1400 rpm)
1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4390
400
410
420
430
440
450
460
Temperatura de escape vs. Potencia efectiva (1800 rpm)
1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3440
450
460
470
480
490
500
510
Temperatura de escape vs. Potencia efectiva (2200 rpm)
Gráfico 13. Tesc vs Pe
1.3 1.32 1.34 1.36 1.38 1.4 1.42 1.44 1.46 1.48 1.50
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Calor de los gases de escape vs. Potencia efectiva (1400 rpm)
1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.40
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Calor de los gases de escape vs. Potencia efectiva (1800 rpm)
1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 30
0.5
1
1.5
2
2.5
Calor de los gases de escape vs. Potencia efectiva (2200 rpm)
Gráfica 14. Pérdida de calor por escape
1.3 1.32 1.34 1.36 1.38 1.4 1.42 1.44 1.46 1.48 1.50
5
10
15
20
25
30
35
40
Relación másica de aire seco y combustible vs. Potencia efectiva (1400 rpm)
1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.40
5
10
15
20
25
30
35
Relación másica de aire seco y combustible vs. Potencia efectiva (1800 rpm)
1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 323
24
25
26
27
28
29
30
Relación másica de aire seco y combustible vs. Potencia efectiva (2200 rpm)
Gráfica 15. Relación aire/combustible
V. Comentarios gráficos
Básicamente el flujo de calor a través del refrigerante aumenta a medida que se aumenta la carga o que se aumenta el régimen de trabajo del motor, es decir las rpm. Además, el flujo de calor a través de los gases de escape aumentan al aumentar la carga del motor, básicamente se debe al aumento de temperatura en el múltiple y la línea de escape al trabajar el motor a altas cargas y altas revoluciones.
VI. Evaluación Extra
En el caso de un combustible alternativo y que hoy en día es ampliamente usado en nuestro país, principalmente en la ciudad de Lima se tiene el gas natural, el cual se conoce coloquialmente como GNV o Gas Natural Vehicular. El gas natural es una de las varias importantes fuentes de energía no renovables formada por una mezcla de gases ligeros que normalmente se encuentran en yacimientos de petróleo, disuelto o asociado al mismo o en depósitos de carbón.
Su composición varia principalmente de acuerdo al yacimiento del que se extrae, pero está compuesto principalmente por metano en cantidades que varían del 90% al 95%,
suele presentar otros gases como el nitrógeno, ácido sulfhídrico y helio, por mencionar algunos.
El GNV se diferencia del gas que llega a nuestros hogares debido a que es comprimido hasta alcanzar una presión e 200 bares con el objetivo de ser almacenado en cilindros. Su principal uso es en el transporte de alto recorrido y es utilizado especialmente en ciudades que presentan altos índices de polución atmosférica como ocurre en el caso de Lima o Santiago de Chile. Este combustible ha sido aceptado como una energía con un gran potencial de desarrollo futuro, como se hizo en la Conferencia Mundial de Energía celebrada en Tokio en 1995, donde se declaró al gas natural como el combustible alternativo con mejores opciones de desarrollo para su masificación a futuro, debido principalmente a su abundancia, comodidad, seguridad, bajo costos de extracción, transporte y distribución, además del bajo nivel de contaminación que genera.
Los principales beneficios del GNV son los siguientes:
Ahorro: ya que el GNV ofrece un mayor rendimiento para el mismo recorrido, se puede tomar como relación practica que 1 m3 de gas natural equivale a 1.13 litros de gasolina.
La combustión del GNV es más eficiente ya que se puede decir que es más completa que la de los hidrocarburos de cadena larga, como los combustibles líquidos, lo que disminuye significativamente el nivel de partículas y gases contaminantes como hidrocarburos no quemados, monóxido de carbono (CO) y gases de efecto invernadero.
Conversión relativamente fácil: Actualmente se tienen kits especiales para poder convertir los motores a gasolina al gas natural, pero es falso que en este caso la durabilidad del motor sea mayor, ya que estos motores han sido diseñados para operar con gasolina o petróleo, por lo que la duración de un motor convertido artesanalmente no será la misma que un motor diseñado para operar con GNV.
VII. Bibliografía
http://www.gnv.cl/sobre_gnv .Fecha de consulta: 20-10 -2014
http://www.gnc.org.ar/. Fecha de consulta: 20-10-2014
http://cpgnv.org.pe/ Fecha de consulta: 20-10-2014
top related