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REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICADE LA FUERZA ARMADA NACIONAL BOLIVARIANASAN TOME - ESTADO ANZOTEGUI

MOTORES DE COMBUSTION INTERNASEGUNDA PARTEGENERACION DE POTENCIAMAYO 2015Ing. Vicente Daz P

POTENCIA EN MOTORESEl combustible que se introduce en el interior de los cilindros posee una energa que con la combustin se transforma en energa calorfica, de la cual una parte convierte en trabajo mecnico.Este trabajo es el producto de la fuerza aplicada al pistn por el espacio recorrido bajo la aplicacin de la misma.A su vez, la fuerza actuante sobre el pistn es el producto de la presin (P) aplicada, por la superficie (S) del mismo:F = P x SP es la presin lograda en la cmara como consecuencia de la combustin.

Por ejemplo, si se empuja a un pistn desde el P.M.S. al P.M.I. con una fuerza F constante de 1.000 N y la carrera (L) del mismo es de 100 mm, el trabajo desarrollado es:W = F x LW = F x L = 1.000 N x 0,1 m = 100 Nm = 100 JSuponiendo que este trabajo se realice en una dcima de segundo, la potencia desarrollada es:P = W / tP = W/t = 100J/0,1 s = 1000 WatiosPOTENCIA EN MOTORES

La potencia mxima que puede desarrollar un motor depende de diversos factores, entre ellos:Relacin de compresinCilindradaCarreraRPMCantidad de cilindrosReglaje del rbol de levasSincronizacin, etc.La potencia desarrollada en el interior de los cilindros de un motor es mayor a la que se obtiene en el cigeal, debido a las perdidas (rozamiento, friccin, calor que transfiere al ambiente, etc)POTENCIA EN MOTORES

Fundamentalmente hay tres clases de potencia en un motor:

Potencia indicada,PotenciaefectivayPotenciaabsorbida.Lapotencia indicadapuede calcularse partiendo del ciclo indicado, cuyo rea del diagrama representa el trabajo realizado en el cilindro durante un ciclo.Lapotenciaefectivase obtiene midiendo con dinammetros el trabajo que est desarrollando el motor.Lapotencia absorbidaes la diferencia entre las dos anteriores.POTENCIA EN MOTORES

POTENCIA INDICADASe llama potencia indicada a la que realmente se desarrolla en el cilindro por el proceso de la combustin. Una de las formas de determinarla es a travs del valor de la presin media indicada (pi) del ciclo, que como ya se ha visto, viene determinada por la altura del rectngulo de rea equivalente a la del ciclo, y representa la relacin existente entre el rea del ciclo A y la cilindrada unitaria V:pi =A / VPOTENCIA EN MOTORES

POTENCIA EN MOTORESPOTENCIA INDICADA

Se entiende por presin media a la presin constante con que sera preciso impulsar al pistn durante su carrera de trabajo para que genere una potencia igual a la debida a la combustin.Como el rea del ciclo (A) es equivalente al trabajo desarrollado en el cilindro:W = A = pi * VPOTENCIA EN MOTORESPOTENCIA INDICADA

POTENCIA EN MOTORESPOTENCIA INDICADA

Para un motor de cuatro tiempos:

Pi = (Wi/2)*(n/60) = (pi*V*n/120) en Kg.m/s

Si este valor lo dividimos por 102 obtendremos la potencia en KW

n son las rpm del motor. Pi potencia indicada, pi presin media indicada en Kg/cm2 y la cilindrada en litros

Pi= (pi*V*n/120*75) = (pi*V*n)/900 en CV

Para motores de dos tiempos: Pi = pi*V*n / 450. CVPOTENCIA EN MOTORESPOTENCIA INDICADA

POTENCIA EFECTIVALa fuerza de la explosin aplicada a la biela y transmitida por sta al codo del cigeal para hacerle girar, produce el par motor. El cigeal de un motor gira debido a la fuerza aplicada al pistn en el tiempo de explosin, la cual es transferida al cigeal por medio de la biela.Para la velocidad de rotacin del motor a la cual la presin en el cilindro es mxima, se obtiene el mayor esfuerzo de giro en el cigeal, que es producto de la fuerza F, por la longitud L de la muequilla (denominado par motor).POTENCIA EN MOTORES

FL

POTENCIA EFECTIVAPOTENCIA EN MOTORESDebido a diferentes causas, el mayor valor de la presin en el cilindro no se da a la mxima rpm, sino a una velocidad mucho mas reducida, en la que el llenado del cilindro es mejor y se obtienen explosiones ms fuertes.El par motor, multiplicado por el rgimen de giro, da la potencia del motor.

Lapotencia efectivaes generada por este par y se conoce tambin comopotencia al freno

POTENCIA ABSORBIDASe denomina as a la diferencia entre la potencia indicada y la efectiva:Pa = Pi - Pe.Una parte de la potencia desarrollada por un motor (potencia indicada) es utilizada para vencer los rozamientos entre las partes mecnicas en movimiento (pistones, cojinetes, etc.), para accionar los diferentes rganos que reciben movimiento del motor (generador elctrico, bomba de agua, etc.) y para realizar el trabajo de bombeo del fluido en el cilindro.POTENCIA EN MOTORES

POTENCIA EN MOTORESLa potencia absorbida resulta difcil de medir, dada la diversidad de las causas de prdidas por rozamientos y las alteraciones de su valor al variar las condiciones de funcionamiento del motor. Puede obtenerse su valor total midiendo la potencia efectiva y restndola de la indicada, previamente calculada. Como este procedimiento resulta complejo, la determinacin de la potencia absorbida suele hacerse obligando a girar al motor sin que ste funcione, midiendo al mismo tiempo la potencia que es necesario emplear. Todo ello despus de haber estado funcionando el motor y una vez alcanzada la temperatura de rgimen.Este procedimiento da origen a ciertos errores. Conociendo la potencia indicada y la efectiva puede obtenerseel rendimiento mecnicodel motor: hm= Pe / Pi, que es un ndice de la potencia absorbida por las resistencias pasivas.POTENCIA ABSORBIDA

POTENCIA EN MOTORESPOTENCIA ABSORBIDALa experiencia demuestra que las prdidas de potencia por rozamiento son proporcionales a la velocidad de rotacin del motor. Una de las causas ms notables de estas prdidas es el rozamiento de los segmentos contra las paredes de los cilindros, que en determinadas condiciones representan hasta un 75% del total de la potencia absorbida, lo que justifica la tendencia al empleo de motores de carrera corta.

OTRAS CLASES DE POTENCIAAdems de las ya tratadas, pueden ser consideradas las siguientes clases de potencia:Potencia tericaEs la relativa al combustible, es decir, la que debera suministrar el motor si toda la energa calorfica del combustible se transformara en energa mecnica.La potencia terica est determinada por el nmero de caloras contenidas en el peso del combustible consumido. Conociendo tambin el tiempo empleado en su consumo se obtiene la potencia.POTENCIA EN MOTORES

Ejemplo:Sea un motor que consume 20 litros de gasolina en una hora, siendo 0,7 la densidad de la gasolina y 11.000 Kcal/Kg su energa interna.20 litros x 0,7 Kg/litro = 14 Kg14 Kg x 11.000 Kcal/Kg = 154.000 Kcal.Teniendo en cuenta que 1 Kcal = 427 Kgm, la potencia terica del motor es:(154.000 x 427) / (3.600 x 75) = 243 CVPOTENCIA EN MOTORES

Potencia fiscalLa potencia fiscal es aquella por la que tributan al Estado los vehculos automviles y nada tiene que ver con la desarrollada por el motor. La determinacin de esta potencia difiere de unos pases a otros. En Espaa se determina con las siguientes expresiones:POTENCIA EN MOTORES

En Espaa la potencia fiscal de los motores de vehculos, expresado en caballos de vapor fiscales (CVF), se obtiene de la siguiente forma:

CVF=TN(CN)0,6siendo:

CVF, es el valor de la potencia fiscal resultante, expresado en caballos de vapor (CV).T, es un coeficiente adimensional que puede tomar los siguientes valores:0,08 para motores de explosin o de combustin interna de cuatro tiempos, o bien,0,11 para motores de explosin o de combustin interna de dos tiempos;C, cilindrada en cm3;N, es el nmero de cilindros del motor.POTENCIA EN MOTORESPotencia de Motores:WartsilaCaterpillarWaukeshaCumminsSuperiorEtc

POTENCIA EN MOTORES

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