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Un documento que muestra el pricedimiento y los resultados de una prueba en un motor perkins ...

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO INGENIERIA MECÁNICA AGRÍCOLA MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

PRACTICA: CURVAS CARACTERISTICAS DE UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNA Entrega:

Galindo Martínez Bryan Alexis

5°2 DIMA

INTRODUCCION

Entendemos por curvas características de un motor a la Potencia (N), el Torque (MT), y el Consumo específico de combustible expresadas en función de las RPM del mismo. La potencia es la cantidad de trabajo en la unidad de tiempo capaz de entregar y se expresa en HP (Horse Power) o CV (caballo vapor). El torque se define como la fuerza por la distancia, y para que lo entendamos imaginemos que coloco una campana de freno en el eje de salida del motor y la zapata de freno la acciono con una palanca, a la fuerza que hago en el extremo de la palanca para frenar el motor, por la distancia al centro del eje del mismo es el torque que está entregando a las rpm de giro. El consumo específico de combustible se expresa en masa de combustible consumida en la unidad de tiempo por cada unidad de potencia entregada ( gr/HP. hora). Las dos primeras curvas mencionadas son las que más comúnmente conocemos puesto que son más fáciles de obtener, mientras que la de consumo específico necesita una serie de ensayos, pensemos que debo mantener funcionando el motor a un régimen determinado entregando la potencia máxima en ese régimen y luego de un tiempo prudencial pesar el combustible y de esa forma calcular el consumo. Así realizarlo en toda una gama de rpm para que la curva sea razonablemente precisa. Esta información la proporcionan los fabricantes de vehículos, por lo que para cada unidad será necesario solicitar las curvas y proceder a su análisis. A diferencia de lo que acontece con los vehículos pesados con motores a diésel, en donde el régimen de consumo mínimo de combustible coincide regularmente con el de máximo torque, en las unidades ligeras -que utilizan gasolina- generalmente los fabricantes no indican la curva de consumo de combustible; sin embargo el diseño del automóvil moderno está especificado para obtener el mejor consumo de combustible cuando se opera entre las 2,000 y 2,500 r.p.m. ¿Qué es un motor estacionario? Es un motor cuya funcionalidad no incluye tener desplazamiento, ya que normalmente es usado para propulsar maquinaria fija, como pueden ser una motobomba o una planta eléctrica. Su diseño es compacto, con el objetivo de ser adaptativo en cuanto a su manipulación y su capacidad de ser ensamblado con una amplia variedad de máquinas; de acuerdo al tamaño y la potencia, los cuales varían, como no puede ser de otra manera, de acuerdo a las necesidad del trabajo a realizar y a las condiciones en las cuales se pone en funcionamiento el equipo.

¿Cómo funciona un motor estacionario?

Los motores estacionarios funcionan por combustible compactado en una cámara de combustión. Esto, más oxígeno comprimido para que la explosión se pueda expandir, ya que sin oxígeno no puede haber fuego. Dicha explosión se convierte en energía térmica (calor) y luego ésta se trasforma en energía mecánica que es la que al final genera el movimiento de uno o varios pistones, los cuales luego impulsan el cigüeñal por medio de una biela, generando el movimiento de las demás piezas del motor hasta llegar a la transmisión, aquella parte del motor responsable de transmitir la energía generada hacia otra máquina por medio de poleas, cadenas o un eje rígido. El sistema de combustión puede variar si es un motor diesel (inyección de combustible) o un motor a gasolina (por carburador). ¿Para qué sirve un motor estacionario? Los motores estacionarios son versátiles y tienen múltiples usos o aplicaciones. Por su potencia, calidad y tamaño pueden implementarse en máquinas como:                  

Fumigadoras Motobombas Generadores Soldadores Hidrolavadoras Apisonadores Placas compactadoras Cortadoras de concreto Despulpadoras Picadoras Automóviles Motocicletas Imágenes de motores estacionarios Imágenes de referencia de motores aplicaciones. Motor estacionario Honda Motobombas Hidrolavadora Aspersora

estacionarios

y

algunas

Motor estacionario a gasolina Un motor estacionario de gasolina es un tipo de motor de combustión interna, es decir, que obtiene la energía mecánica por medio de la energía química del combustible (la gasolina). Una chispa hace explotar el combustible, lo cual expande el gas admitido en la cámara y provoca el movimiento del pistón. De allí que el otro nombre dado a estos motores sea el de motores de explosión. Los motores gasolina pueden ser de dos tiempos o de cuatro tiempos. En el caso de los motores dos tiempos, el pistón dirige el cambio de los gases y el

proceso corresponde a 1 vuelta del cigüeñal; a diferencia de los motores cuatro tiempos, en los cuales el proceso de cambio de gases es dirigido por válvulas y el ciclo corresponde a 2 vueltas del cigüeñal, en donde cada ciclo o vuelta se compone de 4 pasos: Admisión, compresión, explosión y escape. Motor estacionario diésel Los motores estacionarios diésel son un tipo de motor de combustión interna tal como los de gasolina, pero que obtienen la energía mecánica a través de la energía química del combustible (diésel) que arde al interior de la cámara, donde se produce la combustión. La diferencia en la combustión de los motores diésel hace que requieran un diseño mucho más robusto que los motores a gasolina, dadas las presiones a las que se someten, por lo que los motores diésel son más pesados que los motores gasolina. Esto, sumado a que el mismo diésel es más pesado que la gasolina. El motor diésel tiene un consumo más económico en comparación con el consumo de un motor gasolina, ya que los motores diésel poseen una mayor relación de compresión. Es decir, son capaces de comprimir mayor cantidad de aire más combustible. Las relaciones de compresión más altas producen mayores eficiencias térmicas y una mejor economía del combustible. Motores estacionarios pequeños Su tamaño ofrece una ventaja en cuanto al transporte y manipulación del motor y de la máquina con la cual esté ensamblado, ya que por lo general, sus dimensiones, su economía y su potencia los hacen ser motores ideales para el sector del agro. Como valor añadido, tienen un bajo nivel de emisión de gases contaminantes, especialmente cuando se trata de motores a gasolina. Al tratarse de motores con una amplia aplicabilidad en espacios abiertos con una alta exposición al polvo y otras partículas, la limpieza y mantenimiento de esos motores es de vital importancia para extender su durabilidad y su funcionamiento óptimo. Motores estacionarios grandes Su aplicabilidad se da sobre todo en el sector industrial ya que son utilizados para impulsar máquinas de gran tamaño, tales como plantas de generación eléctrica. Es importante cuidar las condiciones del lugar en donde se ubicará el motor o la máquina con la cual fue ensamblado, teniendo en cuenta los niveles de ruido superiores que generan los motores grandes, así como la importancia de un sistema de extracción de gases, sobre todo cuando el lugar de operación es cerrado. La información anterior está orientada a motores estacionarios ya que el motor que se utilizó para obtener las curvas características fue estacionario.

OBJETIVOS 1. Obtener las curvas características de un motor estacionario 2. Aprender a operar un motor estacionario MATERIALES Y METODOS     

Un motor estacionario a diésel Una estación de monitoreo del motor Una probeta Un poco del combustible que este en uso Tablas para anotar los resultados de la prueba

Para comenzar la practica el técnico comenzó mostrándonos el motor estacionario, comenzó haciendo algunas preguntas al equipo para lograr relacionarnos con nuestro objeto de trabajo, en el proceso de reconocimiento se explicaron la norma a la cual esta apegada este tipo de mediciones, las partes del motor y las diferencias en cuanto a un motor de automóvil o tractor. Para manipular el motor primero se dio prioridad a hacer una revisión rápida de todas las partes, comenzando con el aceite, se observó la cantidad con la que disponía y tambien se probó la viscosidad, posteriormente para poder echar a andar el motor se tenía que rellenar la bomba de agua que ayuda en el sistema de enfriamiento, esto para lograr la presión correspondiente dentro del sistema, a continuación se revisó la cantidad de combustible. Al terminar la revisión superficial del motor pasamos a la estación donde se tomarían los datos para poder realizar las curvas características, en primer lugar explicaron el tablero con el cual se regularían las revoluciones del motor agregando y quitando carga para frenar, junto al tablero de control había dos pequeñas estaciones que mostraban datos de las revoluciones, torque y gasto de combustible con referencia a esos parámetros, al terminar de analizar todos los componentes se procedió a tomar un trabajo para cada integrante del equipo, así al encender el motor se tomaron todos los datos correspondientes reduciendo las revoluciones de 15 a 25 por cada dato. Al final de la toma de datos se procedió a sacar la densidad del combustible, la presión a la que estaba sometido el motor y la temperatura, estos concentraron en una tabla en una computadora, la cual calculaba los datos restantes que se necesitan para la construcción de las gráficas. Los datos tomados y las tablas se muestran a continuación acompañadas de las gráficas resultantes. RESULTADOS

77.6 kPa

CONCLUSIONES Al finalizar la práctica podemos decir que se cumplió el objetivo de obtener las curvas características del motor estacionario en cuestión, dichas tablas dieron

un panorama más amplio acerca del desempeño del motor a diferentes revoluciones. Por otra parte comparando los datos observados y los datos reales exhibidos en el cuarto junto con el motor estacionario, podemos decir que los datos obtenidos difieren en gran manera de los datos en la pared, en primer lugar tenemos que la gráfica de consumo de combustible, esta no difiere tanto con la que tiene los datos exhibidos, con excepción de que la primera parte de la gráfica que debería tener un mayor consumo de combustible, en cuanto a la parte final, la gráfica muestra un comportamiento muy parecido al real, por otra parte en cuanto a la gráfica de potencia tenemos que expresar los datos un poco diferentes a los de la pared pero sin alejarse mucho del comportamiento real, ya que en la gráfica real la potencia baja un poco después de alcanzar las revoluciones nominales. Y finalmente la gráfica de torque tambien difiere de la exhibida, pues esta tiene una estructura lineal y al final una caída, mientras que la gráfica con nuestros datos obtenidos es un poco curva y no tiene esa caída brusca al final que indica la relación inversa entre las revoluciones y el torque. Gracias a todos estos datos obtenidos y a las comparaciones se puede concluir que los resultados a los que se llegaron son de cierta manera erróneos o diferentes a los exhibidos en la pared junto al motor, esto se debe según el técnico, a la eficiencia de los aparatos con los que trabajamos, además de su antigüedad, al estar en ese lugar tanto tiempo y ser utilizados constantemente han perdido esa precisión con la que funcionaban en un inicio.

BIBLIOGRAFÍA

MOTORES ESTACIONARIOS, 14 de agosto de 2019 disponible en: https://comforza.com.pa/motores-estacionarios/ Curvas características del motor, 4 de junio del 2013, disponible en: https://www.conocimientosweb.net/dcmt/ficha10053.html...