FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERASECCIN DE INGENIERA MECNICALABORATORIO DE ENERGA1. INFORMECURSOMotores de Combustin InternaHORARIOH - 1013

TEMAMOTORES DE ENCENDIDO POR CHISPA (MECH)

CDIGONOMBRE Y APELLIDONOTA FINAL

20100936Diego Fernando Flores Heredia

FECHA DE REALIZACIN:FECHA DE ENTREGA:

JEFE DE PRCTICALPEZ BONILLA, JOEL MARTN

FIRMA DEL JEFE DE PRCTICA

2.

3. EVALUACIN:

Nombres y ApellidosPRUEBA DE ENTRADA(0 5) x 1.5ptsCLCULOS( 0 5) x 1 ptGRFICOS(0 5)x 0.5ptsCONCLUSIONES(0 5) x 1 ptNOTA

4. OBSERVACIONES:

5. 6. Objetivos Obtencin y anlisis de las curvas caractersticas de velocidad y de carga de un MECH de carburador. Evaluacin de parmetros efectivos en funcin de la variacin de presin de admisin 7. Datos medidos

En la presente tabla se aprecia los datos obtenidos del ensayo de variacin de presin de admisin (-5, -10, -20 y -30 kPa).PuntoPman(Adm kPa)COCO2O2HC

1-4.30.9622.2313.80.79209

2-10.791.0191.4913.92.47170

3-200.8994.4412.50.93234

4-30.760.66413.566.81.27379

En la siguiente tabla se apreciara los datos obtenidos del ensayo a plena carga en el que se vara la velocidad del cigeal desde 2000 hasta 5000 rpm.PuntoRPMCOCO2O2HC

119950.9622.2313.80.79209

224671.3240.0511.40.6145

321501.0950.2413.52.24159

435001.0151.2413.91.3228

540000.951.7913.61.22243

644451.0810.6813.52.19199

750001.0430.8613.71.65177

En la ltima tabla se aprecia los datos obtenidos del ensayo a carga parcial en el que se vara el porcentaje de torque mximo (75, 50, 25 %) en cuatro diferentes velocidades de giro del eje del cigeal (2000, 3000, 4000 y 5000 rpm).PuntoRPMCOCO2O2HC

25%20532.8913.51.962870.942

30162.7213.80.592330.94

39813.113.40.472230.927

49833.0813.20.672150.925

50%20622.3613.81.392370.963

29472.5513.80.582260.942

40232.7713.70.522110.936

49283.44130.383100.909

75%19981.9314.20.892170.971

30152.8214.20.372370.932

40023.2113.40.312480.928

50041.9414.40.942370.961

8. Clculos, Grficos y anlisis 8.1. Ensayo de variacin de la presin de admisinLos clculos de todas las etapas se llevaron a cabo con la ayuda del software Excel.a) Potencia efectiva kW(rad/s)Potencia efectiva(W)Pe(kW)

208.915917548.936617.5489

211.324515743.672715.7437

209.439513299.408913.2994

210.486710945.308810.9453

b) Consumo especifico de combustible (g/kWh)

mc(L/h)Consumo especifico de combustible(g/kWh)

7.12030.4057405.7370

6.16230.3914391.4127

6.04840.4548454.7862

7.21730.6594659.3986

c) Presin media efectiva (bar)

iWe(kJ)Vt(m3)Pme(bar)

0.51.055580.001507.05127

0.50.936190.001506.25381

0.50.797960.001505.33042

0.50.653450.001504.36507

d) Rendimiento Volumtrico (%)

P(Pa)aireQreal(m3/s)Mareal(g/s)ma.ref(g/s)Rendimiento VolumetricoRendimiento Volumetrico(%)

343.351.149890.011913.656728.61790.47747.72

264.871.069330.010811.567126.92000.43042.97

176.580.960550.00938.951223.96570.37437.35

86.3280.833460.00705.830020.89880.27927.90

e) Rendimiento efectivo (%)

PCI(kJ/kg)mc(kg/s)Ne(%)

422750.0019820.98815

422750.0017121.75625

422750.0016818.72456

422750.0020012.91430

f) Factor lambda

FfeFrcalculadomedido

0.1448257980.0641025642.2592824460.4426184080.962

0.147983910.0641025642.3085489960.4331725261.019

0.1876959810.0641025642.928057310.341523370.899

0.3438774770.0641025645.3644886420.1864110570.664

8.2. Ensayo a plena cargaLos clculos de todas las etapas se llevaron a cabo con la ayuda del software Excel.a) Potencia efectiva kW

PuntorpsPe(w)Pe(kW)

133.250017548.936617.5489

241.116718859.085418.8591

335.833317561.502917.5615

458.333328588.493128.5885

566.666730368.729030.3687

674.083330488.894930.4889

783.333333510.321633.5103

b) Consumo especifico de combustible (g/kWh)

Puntomc(L/h)mc(g/h)cec

17.12037120.2532405.7370

26.82856828.5281362.0816

39.24979249.7431526.7057

410.315210315.1862360.8160

511.363611363.6364374.1887

611.718811718.7500384.3613

713.323513323.4641397.5928

c) Presin media efectiva(bar)

PuntoiWe(kJ)Vt(m3)Pme(kPa)Pme(Bar)

10.51.05560.0015705.12707.0513

20.50.91730.0015612.78896.1279

30.50.98020.0015654.76086.5476

40.50.98020.0015654.76086.5476

50.50.91110.0015608.59186.0859

60.50.82310.0015549.83125.4983

70.50.80420.0015537.23965.3724

d) Rendimiento Volumtrico (%)

PuntoVt(m3)P(Pa)aireQreal(m3/s)Mareal(g/s)ma.ref(g/s)Rendimiento VolumetricoRendimiento Volumetrico(%)

10.0015343.351.150.011913.656728.61790.477247.7210

20.0015539.551.140.015017.028835.01420.486348.6340

30.0015784.81.110.018220.323229.88150.680168.0127

40.0015907.4251.10.019821.702247.97380.452445.2377

50.00151079.11.080.021723.511754.11340.434543.4490

60.00151373.41.070.024626.337059.28490.444244.4244

70.00151569.61.040.026627.834365.17470.427142.7072

e) Rendimiento efectivo (%)

PuntoPCI(kJ/kg)mc(kg/s)Ne(%)

1422750.002020.9882

2422750.001923.5187

3422750.002616.1678

4422750.002923.6011

5422750.003222.7577

6422750.003322.1554

7422750.003721.4181

f) Factor lambda

PuntoFfeFrcalculadomedido

10.14480.06412.25930.44260.962

20.11140.06411.73770.57551.324

30.12640.06411.97220.50701.095

40.13200.06412.05970.48551.015

50.13430.06412.09440.47750.95

60.12360.06411.92810.51861.081

70.13300.06412.07420.48211.043

8.3. Ensayo a Carga ParcialLos clculos de todas las etapas se llevaron a cabo con la ayuda del software Excel.a) Potencia efectiva kW

PuntorpsPe(w)Pe(kW)

25%34.21674514.78284.5148

50%34.36679069.14979.0691

75%33.300013181.494513.1815

25%50.26676316.69566.3167

50%49.116712035.755612.0358

75%50.250019101.668719.1017

25%66.35007504.00827.5040

50%67.050015166.352715.1664

75%66.700022630.776822.6308

25%83.05008870.91528.8709

50%82.133316513.886516.5139

75%83.400025152.847425.1528

b) Consumo especifico de combustible (g/kWh)

Puntomc(L/h)mc(g/h)cec

25%3.5023501.946775.662

50%4.7384738.089522.440

75%5.5205519.779418.752

25%4.9264926.108779.855

50%6.2986298.111523.283

75%8.4118411.215440.339

25%6.4426442.377858.525

50%8.7858784.773579.228

75%10.68910688.836472.314

25%7.7357735.281871.982

50%10.19310192.525617.209

75%11.82711826.544470.187

c) Presin media efectiva(bar)

PuntoiWe(kJ)Vt(m3)Pme(kPa)Pme(Bar)

25%0.50.26390.0015176.28181.7628

50%0.50.52780.0015352.56353.5256

75%0.50.79170.0015528.84535.2885

25%0.50.25130.0015167.88741.6789

50%0.50.49010.0015327.38043.2738

75%0.50.76030.0015507.85935.0786

25%0.50.22620.0015151.09861.5110

50%0.50.45240.0015302.19733.0220

75%0.50.67860.0015453.29594.5330

25%0.50.21360.0015142.70431.4270

50%0.50.40210.0015268.61982.6862

75%0.50.60320.0015402.92974.0293

d) Rendimiento Volumtrico (%)

PuntoP(Pa)aireQreal(m3/s)Mareal(g/s)ma.ref(g/s)Rendimiento VolumtricoRendimiento Volumtrico (%)

25%61.310.538250.00733.948413.78510.28628.642

50%137.30.780740.00917.117120.08320.35435.438

75%2060.89880.01049.352522.40270.41741.747

25%147.20.532390.01146.083420.03100.30430.370

50%269.80.696210.01359.419425.59550.36836.801

75%470.90.890160.015814.071533.48060.42042.029

25%284.50.558850.01558.666327.75410.31231.225

50%490.50.721020.017912.925436.18570.35735.720

75%711.20.894090.019417.331944.63760.38838.828

25%416.90.569990.018610.595335.43200.29929.903

50%637.70.702320.020714.544943.17630.33733.687

75%10300.859960.023820.455953.68270.38138.105

e) Rendimiento efectivo (%)

PuntoPCI(kJ/kg)mc(kg/s)Ne(%)

25%422750.001010.9786

50%422750.001316.2998

75%422750.001520.3358

25%422750.001410.9196

50%422750.001716.2735

75%422750.002319.3389

25%422750.00189.9190

50%422750.002414.7018

75%422750.003018.0297

25%422750.00219.7659

50%422750.002813.7971

75%422750.003318.1112

f) Factor lambda

PuntoFfeFrcalculadomedido

25%0.24640.06410.24644.05890.942

50%0.18490.06410.18495.40760.963

75%0.16390.06410.16396.09970.971

25%0.22490.06410.22494.44580.94

50%0.18570.06410.18575.38410.942

75%0.16600.06410.16606.02260.932

25%0.20650.06410.20654.84270.927

50%0.18880.06410.18885.29680.936

75%0.17130.06410.17135.83740.928

25%0.20280.06410.20284.93100.925

50%0.19470.06410.19475.13720.909

75%0.16060.06410.16066.22680.961

8.4. Graficas del ensayo de variacin de la presin de admisin 8.4.1. Potencia Efectiva (kW)

Se puede observar que la potencia efectiva es creciente en todo momento. Por otro lado tambin se nota que cuando aumenta la presin tambin crece el factor lambda medido con una pendiente mayor. Este fenmeno ocurre debido a que el aumento de la presin genera un mayor ingreso de combustible en el ingreso.8.4.2. Consumo especifico de combustible (g/kWh)

Se puede ver que el cec disminuye con la diferencia de presiones. Adems, como se sabe a mayor diferencia de presin ocurre mayor admisin de combustible porque genera un mayor vaco. 8.4.3. Presin media efectiva

En estas graficas se puede apreciar que la presin media efectiva aumenta con la diferencia de presin. Adems se aprecia que existe una similitud entre estas graficas con as de potencia efectiva debido a que ambas guardan una relacin directa.8.4.4. Rendimiento Volumtrico

Se aprecia que el rendimiento volumtrico aumenta con la diferencia de presiones; sin embargo, para variaciones de lambda se aprecia un crecimiento tambin del rendimiento volumtrico, pero se aprecia que hay un error en medida del ltimo punto de lambda, ya que disminuyo con el aumento de presin cuando debi ser al revs. 8.4.5. Rendimiento Efectivo

Se aprecia que el rendimiento efectivo aumenta con el aumento de las presiones y adems aumenta con el aumento de lambda. Esto es de esperarse , ya que el rendimiento aumenta conforme se trabaja cerca del dosado estequiometrico.8.4.6. Factor Lambda

Se aprecia de los datos obtenidos que el lambda calculo tiene gran diferencia con los medidos por el instrumento, esto se puede deber a errores en las medidas de los datos que sirvieron de base para calcular el lambda. 8.4.7. Emisiones

Se puede apreciar que las emisiones de CO2 aumentan cuando la presin crece y por otro lado tambin crecen estas emisiones cuando aumenta el lambda. Por otro lado el CO disminuye con el aumento de las presiones y con el aumento de lambda. A este fenmeno de que el CO2 aumente y el CO disminuya se le conoce como efecto espejo.

Se aprecia que las emisiones de HC disminuyen con el aumento de presin y adems con el aumento de lambda. 8.5. Graficas del ensayo a Plena Carga8.5.1. Potencia efectiva

Se aprecia que la relacin de crecimiento entre la velocidad del cigeal y la potencia efectiva es lineal.

8.5.2. Consumo especifico de Combustible

Se aprecia que por un lado que al aumentar la velocidad de giro del cigeal el consumo de combustible aumenta lo que es de esperarse; sin embargo, se aprecia que luego del punto (215,526.71) el consumo disminuye con el aumento de la velocidad lo cual se deber a un error en al toma de datos en el laboratorio.

8.5.3. presin media efectiva

Se sabe que la presin media efectiva no depende de la velocidad del motor, pero por otro lado se ve una extraa variacin en la grfica por lo que se debera a una mala toma de datos en el laboratorio.8.5.4. Rendimiento Volumtrico

Se aprecia que el rendimiento volumtrico disminuye en ciertos puntos como se espera con el aumento de la velocidad del cigeal. Sin embargo, como se mencion anteriormente al parecer se tiene un punto en que al toam de datos no ha sido correcta. 8.5.5. Rendimiento efectivo

Se aprecia que el rendimiento vara con la velocidad del cigeal.8.5.6. Factor Lambda Calculado

Se aprecia de los clculos que el lambda calculada difiere en gran medida con respecto al lambda medido.8.5.7. Emisiones

Se aprecia que la relacin entre la grfica de emisin de CO y CO2 es que cuando una es mxima la otra es mnima.

Se puede decir de la grfica que no tiene una lnea de tendencia fija.8.6. Graficas del ensayo a Carga Parcial8.6.1. Potencia efectiva

Se aprecia que la relacin de crecimiento entre la velocidad del cigeal y la potencia efectiva es lineal y que adems a diferentes porcentajes de torques existe una relacin de crecimiento similar entre graficas.8.6.2. Consumo especifico de combustible

Se aprecia que por un lado que al aumentar la velocidad de giro del cigeal el consumo de combustible aumenta lo que es de esperarse.8.6.3. Presin media efectiva

Se sabe que la presin media efectiva no depende de la velocidad del motor y se puede apreciar en la grfica que las diferentes tienen una tendencia similar. 8.6.4. Rendimiento Volumtrico

Se aprecia que el rendimiento volumtrico disminuye en ciertos puntos como se espera con el aumento de la velocidad del cigeal. Adems se aprecia una similitud en al tendencia de las diferentes graficas a diferentes porcentajes de torque.

8.6.5. Rendimiento Efectivo

Se aprecia que el rendimiento vara con la velocidad del cigeal y que adems existe una tendencia en las diferentes graficas a diferentes porcentajes de torque.8.6.6. Factor Lambda calculado

Se aprecia de los clculos del lambda calculada difiere en gran medida con respecto al lambda medido. Adems de las grficas se puede apreciar que existe una diferencia en las tendencias.8.6.7. Emisiones

Se aprecia que la relacin entre la grfica de emisin de CO y CO2 es que cuando una es mxima la otra es mnima y se puede ver este fenmeno en las diferentes rectas de la imagen mostrada.

Se puede apreciar que la lnea de tendencia a diferentes porcentajes de torque varia y que no se tiene una tendencia fija entre las tres.9. Conclusiones Se concluye que las emisiones de CO2 disminuyen conforme se trabaja con mayor cercana al dosado estequiometrico, por otro lado las emisioens de CO aumentan Existe una gran diferencia entre los valores calculados de lambda y los medidos debido a diferentes factores como mediciones no correctas y equipos que no se encuentran en su mejor estado as como el tiempo ya de vida del motor de laboratorio10. Observaciones Se puede notar que existen variaciones en las diferentes mediadas y clculos hecho debido a que las medidas que se tomaron no fueron las ms correctas Los medidores usados no se encontraban en su mejor estado, ya que por un lado las medidas que se tomaban de ingreso y salida de aire a veces no tenan mucho sentido debido a que la diferencia entre ambas no era la que deba ser 11. Evaluacin Extra Cmo el rendimiento efectivo y las emisiones de un MECH cambian cuando es utilizada la inyeccin electrnica en comparacin al uso del carburador?

Cuando se usa la inyeccin electrnica es con el fin de reducir las emisiones por un lado y mejorar el rendimiento. Su importancia radica en que tiene una mejor capacidad para la dosificacin de combustible, lo que genera una mezcla aire/ combustible muy cercana a la estequiometria. Esto genera una mejor combustin y emisin posterior de gases menor. Este sistema cumple esta funcin mediante la toma de aire del ambiente, mide este e introduce al motor, para luego de acuerdo a la medida inyecte la cantidad de combustible adecuado y segn el comportamiento del motor este sistema vara los porcentajes de combustible o aire para que se lleve a cabo una combustin lo ms completa posible.

Cmo el trabajo de bombeo cambia para un MECH turboalimentado en comparacin a un motor naturalmente aspirado?

En un motor MECH turboalimentado el funcionamiento es muchas ms eficiente ya que el aire de ingreso en la admisin a los cilindros, ya se encuentra pre-comprimido lo que provoca que la masa de ingreso de aire sea mayor. En consecuencia el motor realiza una combustin mayor, ya que se quema ms combustible. Por otro lado, un motor naturalmente aspirado es aquel que para la admisin de aire usa simplemente la presin atmosfrica aire usa simplemente la presin atmosfrica.

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