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MOTORES DE COMBUSTION INTERNA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA, INGENIERIA MECANICA, INGENERIA ELECTRONICA E INGENIERIA DE MINAS.
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA
.
DOCENTE : Ing. ALFONSO HUAMAN VALENCIA
CURSO : MOTORES DE COMBUSTION INTERNA
ALUMNO : CHUQUITAYPE QUISPE EDWIN CODIGO : 081513
CUSCO – PERU 2015-II
Índice.
DISEÑO DE UN MOTOR GASOLINERO DE 90 OCTANOS
MOTORES DE COMBUSTION INTERNA
1. Introducción…………………………………………………………………………1
2. Parámetros iniciales……………………………………………………………………………………………….2
3. composición del hidrocarburo……………………………………………………3
3.1. Generalidades de la combustión………………………………………………4
3.1. Coeficiente de exceso de aire………………………………………………….5
3.2. Usos del coeficiente de aire……………………………………………………..6
3.3. Combustión incompleta y productos de la combustión…………………..7
4.Proceso de admisión………………………………………………………………8
4.1Presión en el cilindro en el proceso de admisión………………………..…9
4.2Gases residuales y coeficiente de gases residuales……………………...10
4.3Temperatura de admisión………………………………………………………11
4.4Coeficiente de llenado o rendimiento volumétrico………………………..12
5.Proceso de compresión…………………………………………………………13
6.Proceso de combustión……………………………………………………….…14
7. Calculo de la presión máxima al final de la combustión visible…………..15
8.Proceso de expansión………………………………………………...................16
9Parámetros indicados y parámetros efectivos………………………………..17
9.1Parámetros indicados………………………………………………………..…18
9.2Parámetros efectivos……………………………………………………….......19
9.3Dimensiones principales del motor…………………………………………….26
Anexos………………………………………………………………………………...26
MOTORES DE COMBUSTION INTERNA
Conclusiones…………………………………………………………………………27
Bibliografía……………………………………………………………………………27
MOTORES DE COMBUSTION INTERNA
1.INTRODUCCIÓN
El diseño del motor Gasolinero de 90 octanos con una potencia nominal de 120HP, velocidad nominal de 3450RPM y relación de compresión de 11.8 este diseño esta hecho en condiciones atmosféricas de la región cusco, en estos cálculos se muestra los procesos de admisión, compresión, combustión y expansión. También se definirá las dimensiones principales del motor (cilindrada, carrera, diámetro del pistón, consumo de combustible, eficiencias y otros parámetros).
DISEÑO DE UN MOTOR GASOLINERO DE 90 OCTANOS
MOTORES DE COMBUSTION INTERNA
2.-LOS PARÁMETROS INICIALES
2.1Procedimiento a seguir.
Primero veremos la composición del hidrocarburo.
algunas generalidades del proceso de combustión.
Cálculos en el proceso de admisión.
Calculo de las temperaturas de admisión.
Cálculos en el proceso de compresión.
Cálculos en el proceso de combustión.
Cálculos en el proceso de expansión.
Octavo el proceso de escape.
Calculo de los parámetros indicados y parámetros efectivos.
Y finalmente calcularemos las principales dimensiones del motor.
3. COMPOSICION GRAVIMETRICA DEL COMBUSTIBLE (GASOLINA SP 90)
Potencia 120 HP 89.484 KW
Velocidad 3450 RPM Ɛ 11.8
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PODER CALORIFICO:
3.1. GENERALIDADES DE LA COMBUSTION:
Para motores gasolineros:
Las mezclas RICAS (∝<1) ∝=(0.85−0.9)
3.2COEFICIENTE DE EXCESO DE AIRE
la cantidad de aire teórica necesaria para la combustión de 1kg de combustible se halla
mediante la ecuación:
lo=1
0.23 ( 83C+8 H−Oc )
CARBONO: 0.855
HIDROGENO: 0.145
OXIGENO: 0
Hu= 44000 KJ/Kg
44 MJ/Kg
α = 0.9 COEFICIENTE DE EXESO DE AIRE (Asumido)
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lo=1
0.23 ( 83∗0.855+8∗0.145−0.0)=14.95652174 Kg aire /kg comb
y mediante la otra ecuación:
Lo=1
0.21 ( C12+ H
4−Oc
32 )Lo=
10.21 ( 0,87
12 +0.126
4 −0.004❑
32 )=¿
L=∝ L0=0.461Kmolaire /Kmolcomb
l=α l0=13.46Kgaire /Kcomb
Masa molecular aparente de aire
μa=l0L0
=μa=¿29.22
3.3. COMBUSTION INCOMPLETA Y PRODUCTOS DE LA COMBUSTION
En motores otto (gasolineras):
CALCULO DE LA CANTIDAD TOTAL DE MEZCLA DEL CARBURANTE
*para motores gasolina Masa molecular del combustible μC ¿)
μC=¿120 ASUMIDO ¿
CALCULO DE LA MEZCLA FRESCA
M 1=α LO+1μC
[kmol ]=¿0.469047619 Kmol aire/ Kmol comb
masa de carga fresca
G1=1+α lO=1+(0.9)14.95652174=14.46 kg
L0 =0.511904762 kmol aire/kmol comb
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La cantidad de cada uno de los componentes de los productos de combustión y su suma:
(Para la combustión incompleta se observa que la relación entre el número de moles del hidrogeno y del monóxido de carbono es aproximadamente constante y no depende del α y se representa por k¿
K=MH
MCO
Si HC =(0.14−0.19 )entonces K=0.45−0.50
Con una composición de (C = 0.855 H = 0.145)
para=0.1450.855 =0.169
Interpolando
k=0.479590643 relacion del hidrogeno y carbono del combustible
3.4.COMPONENTES DE LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTION M2
MCO=0.42 1−α1+K
LO [Kmol ]=0.014531046MCO2= C
12−MCO [ Kmol ]=¿0.056718954
MH 2=K MCO [ Kmol ]=¿ 0.006968954
H/C ( K)0.14 0.45
0.169590643 k0.19 0.5
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MH 2O=H2
−M H 2[ Kmol ]=¿ 0.065531046
MN 2=0.79α LO [ Kmol ] = 0.363964286
La cantidad total de los productos de la combustión es:
M 2=MCO+MCO2+MH 2
+MH 2O+MN 2 =
El incremento de volumen: ∆M=(M 2)α <1−M 1
∆M=0.507714286−0.469047619=0.03867 Kmol
Masa molecular aparente del aire: μa=loLo
=29.22
Insuficiencia de oxigeno
Cantidad de aire estequiométrico: M 20=C12
+ H2
+0.79 L0=0.548154762
Exceso de aire: M 2α=M 20−M 2=0.040440476
Coeficiente de fracción volumétrica: r0=−M 20
M 2=1.079652035
Coeficiente de fracción volumétrica de: rα=M 2α
M 2=0.079652035
r0−rα=1
El coeficiente teórico de variación molecular se determina por:
μo=1+ ∆MM 1
=M 2
M 1=0.50778
0.4695=1.082
0.507714286 (Kmol/Kmol comb)
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4.-PARAMENTROS DEL PROCESO DE ADMISIÓNDIAGRAMA DE P-V SIN SOBREALIMENTACION
4.1.-PRESIÓN EN EL CILINDRO EN EL PROCESO DE ADMISIÓN.Para nuestro caso el motor no es sobrealimentado
Presión al final de la admisión
PK=PO y ρk= ρo
Pa=P k−∆ Pa
Perdidas hidráulicas en el múltiple de admisión
∆ Pa=Pk−Pa=(β2+ξad ) ωad2
2ρk10−6 [MPa ]
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Calculo de la densidad de la carga fresca:
T 0=¿288° K ¿ y presión de Po = 0.068MPa; con
ρo=Po
RaT o∗106=0.068∗28.96∗106
284.53∗288=0.898254 kg
m3
La suma de (β2+ξad )=2,5……4,0 Asumimos : 3
β=factor deamortiguamiento de la carga fresca
ξad=coeficientede amortguamientode lacarga fresca
Velocidad del aire en el múltiple de admisión (ωad=50−130m /s )
tomamos: 100m/s
Finalmente
Pa=P0−∆ Pa
Presión al final de la admisión: Pa=PO−( β2+ξad ) ωad2
2ρo10−6
Pa=0.068−3∗1002
2∗0.82244∗10−6=0.055552622MPa
∆ Pa=P0−Pa=¿0.012447378
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4.2.-GASES RESIDUALES Y COEFICIENTE DE GASES RESIDUALES.T K=TO
γr=M r
M 1
Coeficientes de gases residuales: γr=
T o+∆TT r
∗Pr
ϵ Pa−P r
∆T : Temperatura de calentamiento de la carga varía entre 0 a 20°
k para los motores de formación externa de los gases; asumiremos un valor promedio de 15°C.
Tr: este valor se asume de 900-1000°k para motores a gasolina tomamos:940°k
Pr: se debe asumir de (1,1…….1, 25) tomamos: 1,25*P0: Relación de compresión
Pr = 1.25*0.068= 0.085 MPa.
Finalmente: coeficiente de gases residuales (0.03-0.06)
γr=
288+15940
∗0.085
11.8∗0.055552622−0.085=0.048024418
Para E.CH. γr<0.03-0.06> esta dentro de lo admisible (sin sobrealimentación para motores de 4 tiempos)
M r=M1∗¿ γ r=0.022525739Kmol¿
Ɛ= 11.8
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4.3.-TEMPERATURAS EN LA ADMISIÓNLa temperatura al final de la admisión, para Tk = To se determina mediante la ecuación:
T a=T o+∆T+γ rT r
1+γ r=288+15+0.048024418∗940
1+0.048024418=332.1897343 ° K
4.4.-Coeficiente de llenado o rendimiento volumétrico.Par evaluar la calidad de admisión y para saber si el cilindro fue saturado en su totalidad con carga fresca en su totalidad.
Siendo: Tk = To; Pk = Po.
φ=coeficiente decarga paramotores rapidos ¿
ϵ=11.8, además φ=0.8(por que estamos asumiendo)
ηv=φ1ϵ
(ϵ−1)Pa
Pk
T k
Ta (1+γr )=
0.8∗11.810.8
∗0.055
0.068∗288
332.18973 (1+0.048 )=0.8340
Los valores permisibles del coeficiente de llenado son:
ηv: 0,8……..0, 9 lentos sin turbo
ηv: 0,75……0,85 rápidos sin turbo…………….si cumple
ηv: 0,9……….0, 98 sobre alimentados
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5.-PARÁMETROS DE COMPRESIÓNEl cálculo de los parámetros del proceso de compresión se realiza mediante un balance de energía en el tramo a-c.
Diagrama (p-v) para gasolina
Determinando:
M 2a=M 2O−M 2
M 2O=c
12+ H
2+0.79L0
r0=M 2O
M 2=1.079656
ra=M 2a
M 2=0.079656
Comprobando:
r0−ra=1
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Para gasolineros: ∝<1
q1=¿¿ ; q2=γ r∗r 0
1+γr
q1= ¿¿ = 1−0.0480∗0.0796561+0.0480
=¿0.950526286
q2=γ r∗r 0
1+γr= 0.0480∗1.079656
1+0.0480=¿0.049473714
q1+q2=1
Finalmente:
q1 (UC−U a )+q2 (U } rsub {C} - {U a )− Rn1−1 (T c−T a )=0
Determinamos:U ”a y Ua para: T a=332.189 °K q1=0.9505 y q2=0.0494
transformamos a0C: T a=332.189−273=59.1897 OC
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Interpolando para Ua :
U a=1192.67 KJkmol
De igual manera interpolamos para U ”a (α=0.9 ):
Ta(ºC) Ua (KJ/Kmol)
0 059.18973431 Ua100 2015
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U ”a=13048.37 KJkmol
Nos falta determinar T C:
Siendo: T C=T aԐn1−1 aquí asumimos valores de n1 los menores posibles:
Para motores a gasolina: n1=1.30−1.37
Tomamos un valor de n1=1.3
T C=332.189(11.8)1.3−1=696.540K:
Ta(ºC) U"a (KJ/Kmol)0 059.18973431 U"a100 22045
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Interpolamos para T C=696.540K -273°K=423.5476 °K e interpolamos valores para U ”c y U c
Para determinar U c :
Interpolando:
U c=9115.405 KJkmol
ENERGIA INTERNA DE LOS GASES
Tc(ºC) Uc (KJ/Kmol)
300 6364423.5476149 Uc400 8591
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Para hallar U ”c :
(De la tabla 4) y para (α=0.9 )
U ”c=99652.84 KJkmol
Remplazando en la ecuación:
ENERGIA INTERNA DE LOS PRODUCTOS DE COMBUSTION
Tc(ºC) Uc" (KJ/Kmol)300 6916.5423.5476149 U"c400 9384.2
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q1 (UC−U a )+q2 ¿
n(1) 1.3R= 8.314 KJ/Kmol*ºCTc= 423.5476149 °CTa= 59.18973431 °C
B=1717.838562
Asumimos un nuevo valor para n1=1.38
T C=T aԐn1−1=332.189(11.8)1.38−1=848.596C
Interpolamos para T C=848.5960C-273°C= 575.596 e interpolamos valores para U ”c y U c
Para U c :
U c=12677.86 kj /Kmol
paraU”c y con (α=0.9 ) :
U ”c=139323.13 kj /Kmol
q1 (UC−U a )+q2 (U } rsub {C} - {U a )− Rn1−1 (T c−T a )=B
ENERGIA INTERNA DE LOS GASES
Tc(ºC) Uc (KJ/Kmol)
500 10890575.5967615 Uc600 13255
ENERGIA INTERNA DE LOS PRODUCTOS DE COMBUSTION Tc(ºC) Uc (KJ/Kmol)500 119386575.5967615 U"c600 145759
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B=5865.8 KJ /Kmol
INTERPOLANDO PARA HALLAR EL VERDADERO VALOR DE B
B n(1)1717.84 1.30 n5865.81 1.38
Hallando n1=1.2668 definitivo o real
Para motores a gasolina: n1=1.2668(Valor Realque balanceala Ecuación)
Calculamos
PC=PaԐn1−1 Y T C=T aԐ
n1−1
PC=0.05555(11.8)1.2668=1.26659Mp
T C=332.189(11.8)1.2668−1=641.8566 °K
n(1) 1.38R= 8.314 KJ/Kmol*ºCTc= 575.5967615 °CTa= 59.18973431 °C
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6.-PROCESO DE COMBUSTIONEntonces el primer miembro de la ecuación:
ξ z (Hu− (∆ Hu )quim )(1+γ r ) M 1
+U c+γrU
' 'c
1+γr=A
Para gasolina:
ξ z=coeficiente deaprovechamiento decalor :0.8-0.9 tomamos: ξ z=0.85
H u=44000 KJKg
(∆H u )quim=A (1−α )LO
A: (110…………120*106) tomamos: 120∗106
(∆H u )quim=120∗106 (1−α ) Lo=120∗106∗(1−0.9 ) 0.512=6,142.85 KJkmol
γr=0.048 (Cálculos anteriores)
M 1=0.4690 kmol
Para calcular: UC=¿ (μC v )TC¿
Sabemos: T C=641.85660K =368.8566°C recurrimos ala tabla 1
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Interpolamos:
μC v=21.373 KJKmolC
UC=¿ (μC v )TC=21.883∗560.918=7883.742 KJ
Kmol¿
Nos queda calcular: (μC v )' ' z para calcular este valor recurrimos a la tabla
INTERPOLANDO DE LA TABLA 1 Tc(ºC) uCv(KJ/(Kmol.ºC)400.00 21.78368.8566993 uCv500.00 22.09
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U } rsub {C } = left (μ {C} rsub {v} right ) TC ¿
Calor específico de los productos al final del proceso de compresión:
(μC v )' ' c=(μC v )COrCO+(μC v )CO2rCO2
+ (μC v )H2rH 2+(μC v)H 2O
rH 2O+(μC v )N 2
rN2
Interpolando para cada uno de los términos para T=368.85669°C.
TABLA 1Tc=500 ºC Tc=600 ºC 368.8566993
CO2 36.258 37.438 34.71050905CO 21.784 22.11 21.35647284H2O 27.315 27.88 26.57404035H2 20.934 21.001 20.84613399N2 21.449 21.729 21.08179876
M 2=0.5077
Nos Falta Calcular:
rCO=MCO
M 2= 0.014946 kmol
0.510626 Kmol=0.02862
rCO2=
MCO2
M2= 0.056304 kmol
0.510626 Kmol=0.1117
rH 2=
MH 2
M 2=0.0067257 kmol
0.510626 Kmol=0.0137
rH 2 0=M H 2O
M 2=0.0657743kmol
0.510626 Kmol=0.129
rCO2+rCO+rH 2O+rO2
+rN 2 =1
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rN2=
MN 2
M 2= 0.366876 kmol
0.510626 Kmol=0.7168
Finalmente reemplazando:
(μC v )' ' c=(μC v )COrCO+(μC v )CO2rCO2
+ (μC v )H2rH 2+(μC v)H 2O
rH 2O+(μC v )N 2rN2
Calor especifico de los prod. De combustión al final del proceso compresión
(μC v )' ' c=23.3178 KJKmol. ° C
Energía interna de 1mol de prods. De combustión al final del proceso compresión
U } rsub {C } = left (μ {C} rsub {v} right ) TC=23.31788∗368.8566=8600.9396 KJKmol . °C
¿
ξ z (Hu− (∆ Hu )quim )(1+γ r ) M 1
+U c+γrU
' 'c
1+γr=μrU } rsub {z} =¿
73378.8185=μrU } rsub {z} =¿
μo=M 2
M 1=1.08243
Entonces el coeficiente real de variación molecular:
μr=μo+γ r
1+γ r=1.08243+0.04802
1+0.04802=1.0786589
U } rsub {z} = {A} over {{μ} rsub {r}} = {73378.8185} over {1.07865} ¿68027.81861KJ/Kmol
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Utilizamos la tabla 4 para hallar la temperatura T Z:
Interpolamos:
PARA ENCONTRAR EL VERDADERO VALOR DE (Tz) Uz"(MJ/Kmol) Tz(ºC)70.54 240068.02781861 Tz73.88 2500
T Z=:2324.78490C
T Z=:2324.7849+273=2597.784 ° K
Ahora podemos calcular:
Grado de elevación de la presión durante la combustión: ⋋=μr
T Z
T C=4.3656
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Presión teórica al final de la combustión
PZ=μr
T Z
T CPC=5.5295 Mp
CALCULO DE LA PRESION MAXIMA AL FINAL DE LA COMBUSTION
Asumimos φZ: 0.85
PZREAL=φZPZ=0.85∗5.5295Mp=4.700095 Mp
Es importante calcular la presión de combustión ya que dé el dependen el cálculo del balance dinámico y cinemático y dimensiones del motor y la temperatura para hacer un balance en el radiador.
7.-PROCESO DE EXPANSIÓN
Q zb : Calor que desprende el combustible durante la expansiónUb y Uz : Energias internas en "b" y "z"Lzb : Trabajo de expansión
Asumimos n2=1.24 que para gasolineros n2=1.23−1.30, la presión al final de la
expansión Pb se halla mediante:
Pb=P z
ϵ n2=4.700095
11.81.24
Pb=0.2202MPa
La temperatura al final de la expansión será:
Q zb=Ub−U z+Lzb
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T b=T z
ϵ n2−1=2597.784
11.80.24 =¿
T b=1436.65 ° K
Ecuación general de energía:
Coeficiente de aprovechamiento de calor:
Calculando A:A= -2489.438629
CON EL VALOR VERDADERO DE "Tz" ENCONCONTRAMOS Uz y U"z POR INTERPOLACIÓNHALLANDO Uz HALLANDO U''z
Tz (°C) Uz (KJ/Kmol) Tz (°C) Uz'' (KJ/Kmol)2400 62090 2400 70543.22324.784988 Uz 2324.784988 U"z2500 64979 2500 73882
Uz= 59917.03831 KJ/Kmol U"z= 68031.92119 KJ/Kmol
CON "Tz" ENCONTRAMOS "Tb" PARA (n2) = 1.23
=1472.550987 K
0.82 motores a gasolina esta en el rango de (0.82 - 0.87)
(ξb−ξ z )Hu
M1( μ0+γ r )= Rn2−1
(T z−T b )−r α(U z−Ub )−r0(U rSub { size 8{z} } - Ub )
B= Rn2−1
(T z−T b )−rα (U z−U b )−r0 (U rSub { size 8{z} } - Ub )(ξb−ξ z )Hu
M1 ( μ0−γ r )=A
ξb=
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=1199.550987°C
UTILIZAMOS "Tb" PARA INTERPOLAR LOS VALORES DE Ub y U"b EN LAS TABLAS 2 Y 4HALLANDO Ub HALLANDO U''b
Tb (° C ) Ub(KJ/Kmol) Tb( °C ) U"b(KJ/Kmol)0 0 0 01199.550987 Ub 1199.550987 U"b1400 33951 1400 38053.1
Ub= 29089.96826 KJ/Kmol U''b= 32604.73833 KJ/KmolNUEVO VALOR DE B: B= -29.70596221
Asumimos un nuevo valor “n2”para interpolar valores que balanceen la ecuación:
CON "Tz" ENCONTRAMOS "Tb" PARA (n2) = 1.3
1238.906697 °K = 965.9066973 °C
UTILIZAMOS "Tb" PARA INTERPOLAR LOS VALORES DE Ub y U"b
HALLANDO Ub HALLANDO U''b
Tb( °C ) Ub(KJ/Kmol) Tb( °C ) U"b(KJ/Kmol)
0 0 0 0
965.9066973 Ub 965.9066973 U"b
1100 25899 1100 28856.9
Uz= 22741.83414 KJ/Kmol U"z= 25339.15725 KJ/KmolCalculamos B:
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B= -11395.36312
INTERPOLANDO VALORES PARA HALLAR EL VERDADERO VALOR DE n2:
B n(2)-29.70596221 1.23-2489.438629 n2 n(2) = 1.245149259 VALOR REAL-11395.36312 1.3
TEMPERATURA FINAL EN EL PROCESO DE EXPANSION (Tb)
T b=T z
ϵ n2−1=2597.784
11.80 .245149259=1418.509 °K
PRESION FINAL EN EL PROCESO DE EXPANSION (Pb)
Pb=P z
ϵ n2= 4.700095
11.81 .245149259=0.217497151MPa
8.-PARÁMETROS INDICADOS Y PARÁMETROS EFECTIVOS.Le = Li – Lm
Ne = Ni – Nm
Le – trabajo efectivo
Li – trabajo indicado
Lm – trabajo por pérdidas mecánicas
Ne – potencia efectiva
Ni – potencia indicada
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Nm – potencia que se gasta en las perdidas mecánicas
8.1PARÁMETROS INDICADOS.
Presión media indicada calculada del diagrama indicado para un motor a gasolina
(Pi )cal=Paε n1
ε−1 [ λn2−1 (1− 1
εn2−1 )− 1n1−1 (1− 1
ε n1−1 )](Pi )cal=0.058 11.81.266
11.8−1 [ 4.36561.245−1 (1− 1
11.81.245−1 )− 11.2668−1 (1−
111.81.2668−1 )]
(Pi )cal=0.73 6063MPa
Presión media indicada real
Pi=φi (P i)cal
φ i: Coeficiente de redondeo o plenitud del diagrama indicado (0.95 – 0.97) asumimos
un valor de φ i=0.97.
Pi=0.97∗0.736063=0.71398111MPa
Potencia indicada (para un motor de 4 tiempos y de 8 cilindros):
30nViPN hi
i niPNV
i
ih
30
Vh= 0.546145154
N i = 89.68558436 Kwats
P i = 0.71398111MP
MOTORES DE COMBUSTION INTERNA
a
n = 3450 RPM
Consumo específico indicado de combustible:
Po= 0.068To= 288ηv= 0.78137471
α=0.9Y lo=14.956521
ρo=
Po
RaTo∗106Kg
m3 =0.8224
gi=3600ηv ρo
Piα lo= 3600∗0.7813∗0.8224
0.71398∗0.9∗14.95652
gi=259.24 grKWh
Rendimiento indicado:
ηi=0.32
iui gH
)10(6.3 3
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8.2.-PARÁMETROS EFECTIVOS.Parámetros principales del ciclo. La fracción de la presión indicada que se gasta al
vencer la fricción y accionar los mecanismos auxiliares se determina recurriendo a
los coeficientes experimentales:
Pm=A+B v p
Donde vp es la velocidad media del pistón (m/s); vp=10−16 m/ s asumimos la
velocidad media del pistón de vp=15m /s.
Valores de los coeficientes A y B para motores gasolineros:
Al tratarse de un motor lentos ηv=0.78137471 que está entre los valores de 0,8…..0.9
que corresponde a los motores lentos sin turbo.
Entonces S/D > 1 A = 0.05 B = 0.0155
A= 0.05B= 0.0155Vp= 15 m/sPo= 0.068 M Pasc.
Hallando la presión media de pérdidas mecánicas
nVhiNmPm
****30
NmNiNe MpaPoBVpAPm )(1.0
Pm=0.001921MP a
Entonces la presión media efectiva del ciclo será:
Pe=Pi−Pm=0.71398−0.001921
Pe=0.71206011MPa
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i
eie PPNN
N e=89.484 Kw
Potencia perdidas mecánicas:
)(KwNNN eim
Nm=0.24141
El rendimiento mecánico: i
em N
N
ηm=0.99730
Eficiencia efectiva: mie
ηe=ηm¿ηi=0.319139
El consumo especifico efectivo de combustible (g/Kw-h):
ge=g i
ηm=259.93937 g
KWh
Consumo horario del combustible: eec NgG
Gc=23.260412 Kgr /h
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Cantidad másica real del combustible.
Consumo horario del aire: ca GlG 0
Ga=313.1054 Kgr/h
9.-PARÁMETROS PRINCIPALES DIMENSIONES DEL MOTOR
Cilindrada total del motor:ltr
nPNiVe
eh
30
iV h=4.3711Ltrs
Volumen de trabajo de un cilindro:ltr
niPNVe
eh
30
V h=0.546387Ltrs
Relación S/D>1 para motores lentos:
S/D=J=1.2
Diámetro del cilindro:
)(43 mm
JVD h
D=83.3828mm
Carrera del pistón:
)(4
2 mmDV
S h
S=100.05939mm
El nuevo valor de Vh:
)(4
2 ltrSDVh V h=0.546387Ltr
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La velocidad media del pistón resultara:
segmSnVp /30
V p=11.5068mm/seg
10. Conclusiones:
El análisis de cada uno de los procesos y el cálculo de estos permiten determinar los parámetros de diseño del ciclo, la potencia del motor, así como la presión de los gases en el espacio útil del cilindro en función del ángulo de rotación del cigüeñal. Sin embargo algunos de los parámetros fueron asumidos puesto que no se tiene información especificada pero siempre respetando el rango de dichos parámetros y tomando valores medios para no afectar a sus demás relaciones.Existen motores diésel tanto de 4 tiempos (los más usuales en vehículos terrestres por carretera) como de 2 tiempos (grandes motores marinos y de tracción ferroviaria).La principal ventaja de los motores diésel, comparados con los motores a gasolina, es su bajo consumo de combustibleDiésel es más pesado y más grasa en comparación con la gasolina, y tiene un punto de ebullición más alto que el del agua. And diesel engines are attracting greater attention due to higher efficiency and cost effectiveness. Y los motores diésel están atrayendo una mayor atención debido a una mayor eficiencia y rentabilidad. En automoción, las desventajas iníciales de estos motores (principalmente precio, costos de mantenimiento y prestaciones) se están reduciendo debido a mejoras como la inyección electrónica y el turbocompresor.El motor diésel emite gases tóxicos en menor escala debido a que la densidad del combustible diésel en bajo. Que un motor a gasolina
11.Bibliografía:
MOTORES DE AUTOMOVIL; MS JOVAJ Editorial MIR. DISEÑO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA; Ing. Arturo Macedo
Silva. MOTORES DE COMBUSTION INTERNA; HOMERO ALVARADO VARA
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