7/24/2019 Asignacin#2_Cristel_Rodrguez_8-862-504_1AA_241

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Nombre: Cristel Rodrguez

Cdula: 8-862-504Grupo: 1AA-241

Efecto de la Relacin de Compresin en el

Rendimiento de

Motores de Combustin Interna a diferentes

Altitudes

Jos Miralles, Alberto Gimnez, Luis Domenech y Victor GarcaEscuela Superior de Enseanzas Tcnicas, Universidad CEU Cardenal Herrera,

C/ San Bartolom 55. Alfara del Patriarca, Valencia 46115-Espaa.

(e-mail: ppmiralles@telefonica.net; algisan@uch.ceu.es; luis.domenech@uch.ceu.es;

vicgarpe@uch.ceu.es

Fuente Del Articulo:http://www.scielo.cl/pdf/infotec/v26n4/art09.pdf

Recibido Dic. 22, 2014; Aceptado Mar. 4, 2015; Versin final Abr. 24, 2015, Publicado

Ago. 2015

Resumen

Se desarrollan ecuaciones analtico-empricas para determinar la prdida de potencia de

motores de combustin interna alternativos (ciclo Otto) a distintas altitudes en funcin

de la relacin de compresin del motor y los coeficientes adiabticos del aire-

combustible y del aire puro. La disminucin de la densidad del aire con la altitud es la

causa ms importante de la disminucin de la potencia en un motor de combustin

interna alternativo. Sin embargo, existen otros factores que producen m disminucin de

la potencia, y que los modelos actuales no consideran. Se obtiene una expresin que,

adems de considerar la densidad del aire, aade la relacin de compresin del motor.

As la prdida de potencia debido a la altitud, para un motor de combustin interna

alternativo con una potencia determinada a nivel del mar, es ligeramente menor a mayor

relacin de compresin.

El presente estudio surge como consecuencia de los trabajos de investigacin realizados

para mejorar las prestaciones en los motores de combustin interna alternativos de

encendido provocado (MCIA-MEP), utilizados en plantas de potencia de aviones no

tripulados (VANT UAV) de reducido tamao y destinados a operar a media y gran

altitud. Asimismo, uno de los requisitos que se les exige a estos aviones en estainvestigacin es el de gran autonoma (MALE y HALE) y cuyo proceso de

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investigacin y desarrollo culmina con la fabricacin de dos aviones no tripulados: El

primero de ellos de categora MALE (con peso al despegue inferior a 25 Kgf, techo

mximo de servicio de 4000 m, alcance mximo de 4000 Km y autonoma de vuelo

superior a 30 horas) utiliza como planta de potencia un mini motor de aspiracin

natural, mono-cilndrico de cuatro tiempos y ciclo Otto, acoplado directamente a una

hlice de alta eficiencia. El segundo avin, de categora HALE (peso al despegueinferior a 12 Kg, techo mximo de servicio mayor de 9000 m, alcance mximo de 2000

Km y autonoma de vuelo mayor de 20 horas), utiliza una planta de potencia hbrida

basada en un MCIA-MEP con caractersticas similares al motor citado anteriormente,

un arrancador-generador elctrico acoplado al mismo, un pack de bateras tampn y un

motor elctrico de alta eficiencia acoplado a una hlice. Para ambos aviones se

efectuaron multitud de pruebas con motores de distintas cilindradas (25 c.c., 35 c.c. y 60

c.c.), adaptndolos a las condiciones operativas requeridas, permitiendo que los motores

trabajen con distintos combustibles -gasolina, alcohol etlico, alcohol metlico y

queroseno (previos ajustes)- y a diferente altitud.

As pues, aparte de las razones de densidad y de presin, el valor del factor de potencia

en altitud ( ) evolucionar en funcin de la relacin de compresin, creciendo o

decreciendo ligeramente acorde a una mayor o menor magnitud del mismo.

Puesto que la densidad del aire seco es funcin de la presin y la temperatura

atmosfricas, se puede decir que las variables realmente implicadas son estas dos

ltimas, adems de la presin parcial de vapor de agua en atmsfera no estndar.

Se ha obtenido una expresin que, adems de las variables indicadas, aade la relacin

volumtrica o relacin de compresin del motor. Este modelo indica que la prdida de

potencia debido a la altitud, para un

MCIA-MEP con una potencia determinada a nivel del mar, es ligeramente menor

cuanto mayor es la relacin de compresin. El modelo se ha ensayado con pequeos

motores destinados a UAV hasta altitudes de 6000 m, arrojando resultados

satisfactorios.