35
1 INDICE 1 OBJETIVO......................................................2 2 FUNDAMENTO TEÓRICO............................................3 2.1 RENDIMIENTOS...............................................3 2.1.1 Rendimiento térmico....................................3 2.1.2 Rendimiento indicado...................................3 2.1.3 Rendimiento mecánico...................................3 2.1.4 Rendimiento efectivo...................................3 2.2 CONSUMO Y RENDIMIENTO ESPECIFICO DE COMBUSTIBLE............4 2.3 CURVAS CARACTERISTICAS.....................................4 2.3.1 CARACTERISTICA DE VELOCIDAD............................4 2.3.2 CARACTERISTICA DE CARGA................................5 2.4 PERDIDAS MECANICAS.........................................5 2.4.1 METODO DE LA RECTA DE WILIANS..........................6 2.4.2 METODO MORSE O METODO DE DESCONEXION DE CILINDROS......6 3 EQUIPOS E INSTRUMENTOS........................................7 4 METODOLOGIA Y PROCEDIMIENTO...................................8 4.1 ENCENDIDO POR CHISPA.......................................8 4.2 ENCENDIDO POR COMPRESION...................................9 5 DATOS........................................................10 5.1 ENCENDIDO POR CHISPA (MOTOR DAIHATSU).....................10 5.1.1 Curvas característica.................................10 5.1.2 Perdidas mecánicas....................................11 5.2 ENCENDIDO POR COMPRESION (MOTOR LISTER)...................11 5.2.1 Curvas características................................11 5.2.2 Perdidas mecánicas....................................12 6 RESULTADOS...................................................13 6.1 ENCENDIDO POR CHISPA (MOTOR DAIHATSU).....................13 CURVAS CARACTERISTICAS Y PERDIDAS MECANICAS

3er.LABORATORIO

Embed Size (px)

DESCRIPTION

a

Citation preview

Page 1: 3er.LABORATORIO

1

INDICE1 OBJETIVO.....................................................................................................................2

2 FUNDAMENTO TEÓRICO............................................................................................3

2.1 RENDIMIENTOS....................................................................................................3

2.1.1 Rendimiento térmico........................................................................................3

2.1.2 Rendimiento indicado......................................................................................3

2.1.3 Rendimiento mecánico....................................................................................3

2.1.4 Rendimiento efectivo.......................................................................................3

2.2 CONSUMO Y RENDIMIENTO ESPECIFICO DE COMBUSTIBLE........................4

2.3 CURVAS CARACTERISTICAS..............................................................................4

2.3.1 CARACTERISTICA DE VELOCIDAD.............................................................4

2.3.2 CARACTERISTICA DE CARGA.....................................................................5

2.4 PERDIDAS MECANICAS.......................................................................................5

2.4.1 METODO DE LA RECTA DE WILIANS..........................................................6

2.4.2 METODO MORSE O METODO DE DESCONEXION DE CILINDROS..........6

3 EQUIPOS E INSTRUMENTOS.....................................................................................7

4 METODOLOGIA Y PROCEDIMIENTO.........................................................................8

4.1 ENCENDIDO POR CHISPA...................................................................................8

4.2 ENCENDIDO POR COMPRESION........................................................................9

5 DATOS.........................................................................................................................10

5.1 ENCENDIDO POR CHISPA (MOTOR DAIHATSU).............................................10

5.1.1 Curvas característica.....................................................................................10

5.1.2 Perdidas mecánicas......................................................................................11

5.2 ENCENDIDO POR COMPRESION (MOTOR LISTER).......................................11

5.2.1 Curvas características...................................................................................11

5.2.2 Perdidas mecánicas......................................................................................12

6 RESULTADOS.............................................................................................................13

6.1 ENCENDIDO POR CHISPA (MOTOR DAIHATSU).............................................13

6.1.1 Curvas características...................................................................................13

6.1.2 Perdidas mecánicas......................................................................................16

6.2 ENCENDIDO POR COMPRESION (MOTOR LISTER PETTER)........................18

6.2.1 Curvas característica.....................................................................................18

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 2: 3er.LABORATORIO

2

6.2.2 Perdidas mecánicas......................................................................................20

7 ANALISIS DE RESULTADOS.....................................................................................23

8 CONCLUSION.............................................................................................................23

9 BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................24

10 ANEXO.....................................................................................................................25

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 3: 3er.LABORATORIO

3

1 OBJETIVO

Trazar las curvas características y perdidas mecánicas de un motor

encendido por chispa (DAIHATSU) y un motor encendido por compresión

(LISTER PETTER).

Tomar conocimiento sobre la metodología de determinación de las perdidas

mecánicas en los motores de combustión interna.

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 4: 3er.LABORATORIO

4

2 FUNDAMENTO TEÓRICO

2.1 RENDIMIENTOS.

2.1.1 Rendimiento térmico

Es la relación entre el trabajo del ciclo ideal y el calor aportado al mismo ciclo: 

nt=WidealQ 1

=WidealHu .mc

2.1.2 Rendimiento indicado.

Es la relación entre el trabajo del ciclo indicado y el trabajo del ciclo ideal.

¿= WiWideal

2.1.3 Rendimiento mecánico.

Es la relación entre el trabajo útil o efectivo medido en el eje de salida del motor y el trabajo indicado.

nm=WeWi

2.1.4 Rendimiento efectivo.

Es la relación entre el trabajo efectivo medido en el eje de salida del motor, y el calor  producido por el combustible consumido.

ne=WeQ1

=nt .∋ .nm

2.2 CONSUMO Y RENDIMIENTO ESPECIFICO DE COMBUSTIBLE

El grado de aprovechamiento del calor se determina por el rendimiento efectivo ηe

y por el gasto específico efectivo de combustible ge.

Consumo específico:

ge=GcNe

×103[g /kW−h]

Rendimiento específico:

ηe=3600Hu×ge

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 5: 3er.LABORATORIO

5

2.3 CURVAS CARACTERISTICASLas curvas características de un motor de combustión interna, indican en función

de la velocidad del motor o potencia efectiva, el par, consumo específico,

eficiencia efectiva y consumo de combustible, dependiendo si esta en régimen de

velocidad o carga.

2.3.1 CARACTERISTICA DE VELOCIDAD

La característica de velocidad es la

representación gráfica de los parámetros del

ciclo de trabajo y de los parámetros efectivos

del motor en función de la velocidad de

rotación del cigüeñal

2.3.2 CARACTERISTICA DE CARGA

La característica de carga es la

representación gráfica de los parámetros del

ciclo de trabajo y de los parámetros

efectivos en función de la carga. Como

variable de carga se considera a cualquiera

de los siguientes parámetros:

Potencia efectiva (Ne) o par motor efectivo

(Me).

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Figura 1: 1-externa; 2, 3,4 parciales de velocidad

Figura 2: 1-n=1200RPM; 2-n=1600RPM; 3-n=2000RPM; 4-n=24000 RPM

Page 6: 3er.LABORATORIO

6

2.4 PERDIDAS MECANICASPor perdidas mecánicas se refiere a las pérdidas originadas durante la fricción de

las piezas, el intercambio de gases, el accionamiento de mecanismos auxiliares

(bombas de agua, de aceite, de combustible, ventilador, generador) y el

accionamiento del compresor (soplador), en los motores Diesel con cámaras de

combustión separadas.

Métodos para hallar las Perdidas Mecánicas

La determinación de las pérdidas mecánicas se puede efectuar por los siguientes

métodos:

1. Método de desaceleración libre

2. Método lineal de William

3. Método Morse o Método de desconexión de cilindros

4. Método por diagrama Indicado.

5. Método por arrastre.

Para la siguiente experiencia usaremos el Método Morse para el motor encendido

por chispa (DAIHATSU) y el Método de la Recta de Williams para el motor

encendido por compresión (LISTER PETTER).

2.4.1 METODO DE LA RECTA DE WILIANS

Es un método aproximado para motores diesel. En banco de ensayos se fija la

velocidad del motor y se llevan a una gráfica, el consumo de combustible (kg/h) en

función de la potencia efectiva (kW). La curva que une todos los puntos se

extrapola a cero en el eje de consumo de combustible y el valor que se lea sobre

el eje de potencia efectiva corresponde a las perdidas mecánicas. Generalmente

la línea no es recta (ligeramente curva) lo que dificulta la extrapolación.

2.4.2 METODO MORSE O METODO DE DESCONEXION DE CILINDROS

En el ensayo Morse, se corta el paso de corriente, o la inyección de combustible a cada cilindro a la vez (motores multicilíndricos), y se determina la pérdida de par efectivo manteniendo constante la velocidad del motor. El resto de cilindros arrastran al cilindro en cuestión.

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 7: 3er.LABORATORIO

7

Potencia indicada del motor es la suma de las potencias indicadas de cada cilindro.

¿=¿1+¿2+¿3→3 cilindros

Potencia efectiva es el producto del momento efectivo y la velocidad del cigüeñal.

Ne=Me×n9550

= L×n9550

× Fe[kW ]

¿1=Ne−N e−1=L×n9550

×(Fe−Fe−1)

¿2=Ne−N e−2=L×n9550

×(Fe−Fe−2)

¿3=Ne−N e−3=L×n9550

×(Fe−F e−3)

∴∋¿ L×n9550

×(3 Fe−∑i=1

3

F e−i)→Nm= L×n9550

×(2Fe−∑i=1

3

Fe−i)

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 8: 3er.LABORATORIO

8

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 9: 3er.LABORATORIO

9

3 EQUIPOS E INSTRUMENTOS.

1. Banco de ensayos con freno eléctrico, motor de encendido por chispa y

compresión

DATOS TÉCNICOS

MOTOR DE ENCENDIDO POR CHISPA

Marca DAIHATSUModelo CB-20Cilindrada 993 cm3Cant. de cilindros 3Diametroxcarrera 76x73 mm2Relación de compresión

09:01

Potencia Máxima 40.5 kwa 5500 rpmMomento Máximo 76.5 N.m a 2800 rpmVel. De ralentí 900 rpmAdelanto de la chispa 10° a PMS a 900 rpmSistema de combustión A carburador con 2 gargantas

Combustible usado: Gasohol-90, Marca Repsol

MOTOR DE ENCENDIDO POR COMPRESIÓN

Marca LISTER PETERCilindrada 811 cm3Cant. De cilindros 2DiámetroxCarrera 76.2x88.9 mm2Relación de compresión

16.5:1

Combustible usado: Diesel B-5, Marca Repsol

2. Dispositivo para medir el consumo de combustible, por el método volumétrico.

3. Manómetro para medir la presión del aire.

4. Tacómetro.

5. Termómetros.

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 10: 3er.LABORATORIO

10

4 METODOLOGIA Y PROCEDIMIENTO

4.1 ENCENDIDO POR CHISPA

Para el cálculo de las perdidas mecánicas, seguiremos el método Morse (Método de desconexión de cilindros).

1. Comprobar el estado del banco de ensayos y del motor (sin arrancar éste):

-Agua en el sistema de refrigeración

-Nivel de aceite en el cárter

-Cantidad de combustible en el tanque

-Tensión eléctrica para el panel de control

-Ventilación de las resistencias eléctricas, etc.

2. Arrancar el motor y calentarlo hasta que el ventilador del radiador se

encienda, el cual nos indica que el motor se encuentra en la temperatura

óptima.

3. Para una posición fija de la válvula mariposa (20%), variar la carga del

generador y tomar los datos respectivos. (régimen de velocidad)

4. Mediciones a efectuar

- Velocidad de rotación del cigüeñal. (n)

- Fuerza en el dinamómetro. (Fe)

- Fuerza en el dinamómetro desconectando el primer cilindro. (Fe−1)

- Fuerza en el dinamómetro desconectando el segundo cilindro. (Fe−2)

- Fuerza en el dinamómetro desconectando el tercer cilindro. (Fe−3)

- Temperatura de salida del agua de refrigeración. (Ts)

- Temperatura de entrada del agua de refrigeración. (Te)

- Temperatura del aceite. (Tac)

- Presión del aceite. (Pac)

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 11: 3er.LABORATORIO

11

4.2 ENCENDIDO POR COMPRESION

Para el cálculo de las perdidas mecánicas, seguiremos el método de la Recta de Wilians.

1. Comprobar el estado del banco de ensayos y del motor (sin arrancar éste):

- Arrancar el motor y calentarlo hasta que la temperatura del líquido refrigerante,

alcance los 90 ºC.

2. Para una posición de la cremallera a (100%), variar la carga del generador y

mantener el cigüeñal a una velocidad de 1800 RPM.(régimen de carga)

3. Mediciones a efectuar

- Velocidad de rotación del cigüeñal. (n)

- Tiempo de consumo de combustible. (∆ t )

- Volumen consumido de combustible. (∆V )

- Temperatura del motor. (Tmotor)

- Temperatura del medio ambiente. (¿)

- Presión atmosférica. (Po)

- Voltaje y corriente (V y A)

4. Repetir los pasos 2 y 3 variando la velocidad del cigüeñal a 1700 RPM y 1900 RPM.

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 12: 3er.LABORATORIO

12

5 DATOS Datos obtenidos del laboratorio anterior.

5.1 ENCENDIDO POR CHISPA (MOTOR DAIHATSU)

5.1.1 Curvas característica

REGIMEN DE VELOCIDADGat

(kg/h)Gar

(kg/h) ƞvGc

(kg/h) αMe

(N.m)Ne

(kw)Pe

(kw)

20 3000 104.89583 38.31754960.3652914

5 2.9990606 0.85424389 31.3929.8613612

6 5.3728

20 2700 94.4062472 35.87154037

0.37996999 2.84035119 0.84439836 34.5312

9.76274764 5.8368

20 2400 83.9166641 35.40866239

0.42195031 2.75684104 0.85875087 37.6704

9.46690681 6.1152

20 2100 73.4270811 33.24605555

0.45277648 2.48803141 0.89341587 43.32096

9.52607497 5.9752

20 1800 62.9374981 31.46142214

0.49988358 2.23829803 0.93978786 47.71584

8.99356147 5.7

20 1500 52.4479151 28.72021767

0.54759503 2.09829125 0.91514803 50.2272

7.88908901 5.184

REGIMEN DE CARGAGat

(kg/h)Gar

(kg/h) ƞv Gc(kg/h) α Me

(N.m)Ne

(kw)Pe

(kw)10 2400 83.916664 17.2321306 0.2053481 1.3811113 0.8342182 9.4176 2.3667267 1.5128

∆ hc (%)

n(RPM )

∆ hc (%)

n(RPM )

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 13: 3er.LABORATORIO

13

1 4 1 5

20 2400 83.9166641

35.40866239

0.42195031

2.73937426

0.86422643 37.6704 9.4669068

1 6.0352

30 2400 83.9166641

45.59193213 0.5433001 3.4589165

60.8812868

8 50.85504 12.7803242 8.2944

40 2400 83.9166641

49.24491501

0.58683118

3.63162028

0.90663056 56.5056 14.200360

2 9.2112

50 2400 83.9166641

51.37628722

0.61222986

3.83000111

0.89687767 59.6448 14.989269

1 9.7344

60 2400 83.9166641

53.11299359

0.63292546

4.20906558

0.84369307 62.15616 15.620396

2 10.0912

5.1.2 Perdidas mecánicas

REGIMEN DE VELOCIDADFe

(kgf)Fe-1(kgf)

Fe-2(kgf)

Fe-3(kgf)

Te(°C)

Ts(°C)

Pac(psi)

Tac(°C)

20 3000 9 4 4.2 4 88.250 88 54.75 9220 2700 10.4 4.8 5.4 5 87.5 88 50.75 100.2520 2400 11.2 5.4 5.6 5.2 87.75 89.25 48 105.520 2100 12 6 6.2 6 85.5 87.33 42 11020 1800 13 7 7 6.8 85 88.5 38.25 111.15

5.2 ENCENDIDO POR COMPRESION (MOTOR LISTER).

5.2.1 Curvas características

REGIMEN DE CARGAGat Gar ƞv Gc α Pe∆ hc

(%)n

(RPM )

∆ hc (%)

n(RPM )

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 14: 3er.LABORATORIO

14

(kg/h) (kg/h) (kg/h) (kw)

100 1800 49.521870740.660509

6 0.82106167 1.1524121 2.43330756 0.8368256

100 1800 49.521870740.433986

9 0.81648747 1.39890819 1.99337658 1.605816

100 1800 49.521870739.746673

6 0.80260849 1.66990521 1.6415003 2.3913104

100 1800 49.521870739.281784

2 0.79322093 1.96706211 1.37722574 3.2582896100 1800 49.5218707 39.047264 0.78848524 2.53261456 1.06329436 4.0948984

100 1800 49.521870738.811326

7 0.78372093 2.91499483 0.91823258 3.1824

5.2.2 Perdidas mecánicas

1 1700 9 34.63 209.32 2 88 25.7 747.52 1700 9 31.14 207.19 4.2 105.6 25.7 747.53 1700 9 28.25 206.26 6.3 107.9 25.7 747.54 1700 9 26.63 205.43 8.3 109.2 25.7 747.55 1700 9 24.41 204.72 10.4 111.4 25.7 747.56 1700 9 22.67 205.44 12.6 114.7 25.7 747.57 1700 9 20.95 204.31 14.8 116.4 25.7 747.5

n (RPM)

Tmotor¿

∆V¿)

∆ t(s)

V(voltios)

A(amp .)

¿¿

Po¿

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 15: 3er.LABORATORIO

15

8 1700 9 19.07 204.52 17 119.3 25.7 747.59 1700 9 17.12 203.97 19.1 130.5 25.7 747.5

1 1900 9 28.74 241.82 2.2 125.3 25.7 747.52 1900 9 25.53 239.79 4.6 116.7 25.7 747.53 1900 9 22.99 238.43 6.9 115.1 25.7 747.54 1900 9 21.13 238.7 9.1 118 25.7 747.55 1900 9 19.27 239.51 11.4 119.2 25.7 747.56 1900 9 17.96 240.39 13.7 121.7 25.7 747.57 1900 9 16.41 239.01 16.2 126.6 25.7 747.58 1900 9 13.84 239.59 18.5 127.9 25.7 747.59 1900 9 11.87 240.02 21 131.3 25.7 747.5

Tmotor¿

∆V¿)

∆ t(s)

V(voltios)

A(amp .)

¿¿

Po¿

n (RPM)

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 16: 3er.LABORATORIO

16

6 RESULTADOS

6.1 ENCENDIDO POR CHISPA (MOTOR DAIHATSU)

6.1.1 Curvas características

REGIMEN DE VELOCIDAD

Me(N.m) Ne(kw) ge(g/kwh) ne

20 3000 172.656 28.9005 304.122375 0.2482

20 2700 156.96 26.0105 290.937684 0.2594

20 2400 141.264 22.1152 291.208216 0.2592

20 2100 141.264 18.911 261.181171 0.289

20 1800 125.568 16.9634 248.877827 0.3033

20 1500 125.568 13.1937 265.973835 0.2838

REGIMEN DE CARGA

Me(N.m) Ne(kw) ge(g/kwh) ne

20 2400 9.4176 2.36673 583.553358 0.1293

20 2400 37.6704 9.46691 289.36318 0.2608

20 2400 50.85504 12.7803 270.643883 0.2789

20 2400 56.5056 14.2004 255.74142 0.2951

20 2400 59.6448 14.9893 255.516202 0.2954

20 2400 62.15616 15.6204 269.459591 0.2801

∆ hc (%)

n(RPM )

∆ hc (%)

n(RPM )

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 17: 3er.LABORATORIO

17

1500 2000 2500 300020

40

60

Torq

ue a

l vol

ante

Me[

N.m

]

0

2

4

6

8

10

12

Pot

enci

a ef

ectiv

a N

e[kW

]

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

Ren

dim

ient

o es

pecí

fico

ne

1500 2000 2500 3000250

300

350

Con

sum

o es

pecí

fico

ge[g

/kW

-h]

CURVA CARACTERISTICA EN REGIMEN DE VELOCIDAD

CONDICIONES:−Tmotor≈constante−∆ hc=20 %

n(RPM )

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 18: 3er.LABORATORIO

18

2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

10

20

30

40

50

60

70

80

Torq

ue a

l vol

ante

Me[

N.m

]

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

Con

sum

o ho

rario

de

com

bust

ible

Gc[

kg/h

]

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

Ren

dim

ient

o es

pecí

fico

ne

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20250

300

350

400

450

500

550

600

650

Con

sum

o es

pecí

fico

ge[g

/kW

-h]

CURVA CARACTERISTICA EN REGIMEN DE CARGA

CONDICIONES:−Tmotor≈constante−∆ hc=[10 %−60 % ]−n=2400RPM

Ne(kW )

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 19: 3er.LABORATORIO

19

6.1.2 Perdidas mecánicas

Ni(kw) Ne(kw) Nm(kw) nm

20 3000 14.5948147 8.87522513 5.71958953 0.6081081120 2700 14.2003602 9.23023414 4.97012607 0.6520 2400 13.7270149 8.83577969 4.89123518 0.6436781620 2100 12.2872561 8.28354346 4.00371267 0.674157320 1800 10.7686065 7.69186178 3.07674471 0.71428571

∆ hc (%)

n(RPM )

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 20: 3er.LABORATORIO

20

1800 2000 2200 2400 2600 2800 30007

8

9

10

Pot

enci

a ef

ectiv

a N

e[kW

]

10.5

11

11.5

12

12.5

13

13.5

14

14.5

15

Pot

enci

a in

dica

da N

i[kW

]

0.6

0.62

0.64

0.66

0.68

0.7

0.72

Ren

dim

ient

o m

ecan

ico

nm

1800 2000 2200 2400 2600 2800 30003

4

5

6

Per

dida

mec

anic

a N

m[k

W]

POTENCIAS EN FUNCION DE LAS VELOCIDADES

n(RPM )

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 21: 3er.LABORATORIO

21

6.2 ENCENDIDO POR COMPRESION (MOTOR LISTER PETTER)

6.2.1 Curvas característica

Ne(kw) ge(g/kwh) ne

100 1800 0.8368256 1377.12338 0.05745373100 1800 1.605816 871.150984 0.09082338100 1800 2.3913104 698.322231 0.11330139100 1800 3.2582896 603.710029 0.13105775100 1800 4.0948984 618.480438 0.12792786100 1800 3.1824 915.97374 0.08637898

∆ hc (%)

n(RPM )

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 22: 3er.LABORATORIO

22

0 1 2 3 4 5 6600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Con

sum

o es

pecí

fico

ge[g

/kW

-h]

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

Ren

dim

ient

o es

pecí

fico

ne

0 1 2 3 4 5 60.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Con

sum

o ho

rario

de

com

bust

ible

Gc[

kg/h

]

CURVA CARACTERISTICA EN REGIMEN DE CARGA

CONDICIONES:−T motor≈[91 °C−121 °C ]−∆ hc=100 %−n=1800RPM

Ne(kw)

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 23: 3er.LABORATORIO

23

6.2.2 Perdidas mecánicas

N° Gc(kg/h) Ne(kw)

1 1800 1.1524121 0.83682562 1800 1.39890819 1.6058163 1800 1.66990521 2.39131044 1800 1.96706211 3.25828965 1800 2.53261456 4.0948984

N° Gc(kg/h) Ne(kw)

1 1700 0.81397632 0.3349122 1700 0.90520231 0.69615843 1700 0.99780531 1.03955044 1700 1.05850544 1.36405525 1700 1.15477263 1.70327046 1700 1.24340538 2.07083527 1700 1.34548926 2.41903048 1700 1.47813319 2.7814729 1700 1.64649533 3.1166616

N° Gc(kg/h) Ne(kw)

1 1900 0.98079332 0.42560322 1900 1.10411281 0.88242723 1900 1.2260983 1.31613364 1900 1.33402745 1.7377365 1900 1.4627919 2.18433126 1900 1.56948775 2.63467447 1900 1.71773309 3.09756968 1900 2.0367052 3.5459329 1900 2.3747262 4.032336

n(RPM )

n (RPM)

n (RPM)

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 24: 3er.LABORATORIO

24

-3.5 -2.5 -1.5 -0.5 0.5 1.5 2.5 3.50

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

f(x) = 0.272733947243984 x + 0.863755373975508

f(x) = 0.28455485137069 x + 0.691755782427007

f(x) = NaN x + NaN

Pérdidas Mecanicas (Recta de Wilians)

n=1800RPM Linear (n=1800RPM)n=1700RPM Linear (n=1700RPM)

Ne(kw)

Gc(

kg/h

)

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 25: 3er.LABORATORIO

25

Perdidas mecánicas para 1700RPM:

Si y=0→x=−Nm

∴0.2846 x+0.69185=0→Nm=2.43 kw

Perdidas mecánicas para 1800RPM:

Si y=0→x=−Nm

∴0.3374 x+0.8645=0→Nm=2.56 kw

Perdidas mecánicas para 1900RPM:

Si y=0→x=−Nm

∴0.2727 x+0.8638=0→Nm=3.17 kw

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 26: 3er.LABORATORIO

26

7 ANALISIS DE RESULTADOS

1) De las pérdidas mecánicas, las más importantes son las pérdidas por

rozamiento, y estas aumentan al aumentar la velocidad de rotación del

cigüeñal; esto se puede explicar, ya que las fricciones en los diversos

mecanismos aumentan debido a altas velocidades desarrolladas en forma

proporcional a la velocidad que desarrolla el pistón. También el régimen

térmico influye mucho en este tipo de pérdidas, debido a que con la variación

de temperatura varia la viscosidad de los aceites de lubricación.

2) Cuando el motor encendido por chispa, trabaja a régimen de velocidad,

podemos observar de los gráficos de potencia efectiva (Ne) en función de la

velocidad de rotación del cigüeñal, que al aumentar las RPM (n), la potencia

también aumenta pero hasta un punto óptimo de Ne máximo, luego del cual

la potencia disminuye con el incremento de las RPM. Esta disminución de

debe a la falta de combustible para mantener una elevada potencia.

8 CONCLUSION

El método seguido para el cálculo de las curvas características y perdidas

mecánicas, es el adecuado ya que los resultados son comparativamente iguales a

lo estudiado teóricamente.

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 27: 3er.LABORATORIO

27

9 BIBLIOGRAFÍA

ARIAS PAZ, Manual de Automóviles Edición 56°

JOVAJ M.S., “Motores de Automóvil”, Editorial MIR, Moscú 1982.

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 28: 3er.LABORATORIO

28

10 ANEXO

CODIGO MATLAB.

a. Motor encendido por chispa régimen de velocidad.

clcclear all Ne=[9.861361257 9.762747644 9.466906806 9.526074974 8.993561466 7.889089005]n=[3000 2700 2400 2100 1800 1500]ge=[304.1223745 290.9376841 291.2082159 261.1811706 248.8778268 265.9738345 ]Me=[31.392 34.5312 37.6704 43.32096 47.71584 50.2272]ne=[0.248174754 0.259421518 0.259180516 0.288977553 0.303263238 0.283770378] Gc=[2.999060601 2.84035119 2.756841041 2.488031413 2.238298033 2.098291254] %title('CURVA CARACTERISTICA EN REGIMEN DE VELOCIDAD')xp=linspace(3000,1500,40);c=polyfit(n,Me,2);yp=polyval(c,xp); d=polyfit(n,ge,2);yp2=polyval(d,xp); e=polyfit(n,Ne,2);yp3=polyval(e,xp); f=polyfit(n,ne,2);yp4=polyval(f,xp); %xlabel='n RPM';ylabels{1}='Torque al volante Me[N.m]';ylabels{2}='Consumo específico ge[g/kW-h]';ylabels{3}='Potencia efectiva Ne[kW]';ylabels{4}='Rendimiento específico ne'; title('CURVA CARACTERISTICA EN REGIMEN DE VELOCIDAD')ploty4(xp,yp,xp,yp2,xp,yp3,xp,yp4,ylabels),grid onxlabel='n RPM';hold on

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 29: 3er.LABORATORIO

29

b. Motor encendido por chispa régimen de carga

clcclear allNe=[2.366726702 9.466906806 12.78032419 14.20036021 14.98926911 15.62039623];% n=[3.4507 6.7288 10.8696 12.0773 13.6301 14.3202];ge=[583.5533583 289.3631797 270.6438827 255.7414197 255.5162019 269.4595911];Me=[9.4176 37.6704 50.85504 56.5056 59.6448 62.15616];ne=[0.12933778 0.260833101 0.278873828 0.295124254 0.295384383 0.280099496]; Gc=[1.381111315 2.739374256 3.45891656 3.63162028 3.830001112 4.209065581]; xp=linspace(20,2,20);c=polyfit(Ne,Me,2);yp=polyval(c,xp); d=polyfit(Ne,ge,2);yp2=polyval(d,xp); g=polyfit(Ne,Gc,2);yp3=polyval(g,xp); f=polyfit(Ne,ne,2);yp4=polyval(f,xp); xlabel=('n RPM');ylabels{1}='Torque al volante Me[N.m]';ylabels{2}='Consumo específico ge[g/kW-h]';ylabels{3}='Consumo horario de combustible Gc[kg/h]';ylabels{4}='Rendimiento específico ne'; hold ontitle('CURVA CARACTERISTICA EN REGIMEN DE CARGA')ploty4(xp,yp,xp,yp2,xp,yp3,xp,yp4,ylabels)grid on

c. Motor encendido por compresión régimen de carga

clcclear allNe=[0.8368256 1.605816 2.3913104 3.2582896 4.0948984 3.1824];% n=[3.4507 6.7288 10.8696 12.0773 13.6301 14.3202];ge=[1377.123383 871.150984 698.3222309 603.7100286 618.4804378 915.9737397];% Me=[12.6745 24.7153 39.9247 44.3608 50.0644 52.5993];ne=[0.057453733 0.090823383 0.11330139 0.131057752 0.12792786 0.086378982]; Gc=[1.152412101 1.398908189 1.669905213 1.967062107 2.532614555 2.914994829];

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas

Page 30: 3er.LABORATORIO

30

xp=linspace(6,0,20);%c=polyfit(Ne,Me,2);%yp=polyval(c,xp); d=polyfit(Ne,ge,2);yp1=polyval(d,xp); g=polyfit(Ne,Gc,2);yp2=polyval(g,xp); f=polyfit(Ne,ne,2);yp3=polyval(f,xp); xlabel=('n RPM');%ylabels{1}='Torque al volante Me[N.m]';ylabels{1}='Consumo específico ge[g/kW-h]';ylabels{2}='Consumo horario de combustible Gc[kg/h]';ylabels{3}='Rendimiento específico ne'; hold ontitle('CURVA CARACTERISTICA EN REGIMEN DE CARGA')plotyyy(xp,yp1,xp,yp2,xp,yp3,ylabels)grid on

CURVAS CARACTERISTICAS y perdidas mecanicas