informe planchaaa motores

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


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


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


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


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


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


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



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



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)


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



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



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)


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



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

[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



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

efectiv

a [kPa]

1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 30

50

100

150

200

250

300



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


1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 30

5

10

15

20

25

30

35

40


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


1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 339.5

40

40.5

41

41.5

42

42.5

43


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


1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3440

450

460

470

480

490

500

510


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


1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 30

0.5

1

1.5

2

2.5


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


1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 323

24

25

26

27

28

29

30


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

informe planchaaa motores

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