UNIDAD EDUCATIVA

“SAN JOSE”

PROYECTO DE GRADO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO

DE “BACHILLER TÉCNICO EN ELECTROMECÁNICA

UNIDAD DE APRENDIZAJE:

ELECTROMECÁNICA

TEMA:

FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA A GAS EN LOS MOTORES OTTO

AUTOR:

INTRIAGO DE LA CRUZ DIEGO STEVEEN

COORDINADOR DEL PROYECTO:

TLGO. JOSÉ CÓNDOR

AÑO LECTIVO:

2015 - 2016

ÍNDICE

CONTENIDO………………………………………………………………………PÁG

DEDICATORIA....................................................................................................4

AGRADECIMIENTO............................................................................................5

INTRODUCCIÓN................................................................................................1

1. OBJETIVOS.................................................................................................3

1.1. GENERAL:.............................................................................................3

1.2. ESPECIFÍCO:........................................................................................3

2. JUSTIFICACIÓN..........................................................................................4

3. MEMORIA DESCRIPTIVA...........................................................................5

3.1. DESCRIPCIÓN GENERAL:...................................................................5

3.2. DESCRIPCIÓN TÉCNICA:.....................................................................5

3.2.1. CARACTERÍSTICAS DEL GLP COMO COMBUSTIBLE................5

3.2.2. VENTAJAS DEL AUTOGAS MEDIO AMBIENTALES Y ECONOMICAS.............................................................................................6

3.2.3. COMPONENTES QUE FORMAN PARTE DE UN EQUIPO DE GLP 6

3.2.4. INYECCIÓN DEL GLP EN FASE GASEOSA..................................7

3.2.5. COMPONENTES.............................................................................7

3.2.5.1. EVAPORADOR – REDUCTOR................................................8

3.2.5.2. SENSOR TEMPERATURA AGUA............................................9

3.2.5.3. ELECTROVÁLVULA DE CORTE.............................................9

3.2.5.4. FILTRO GLP...........................................................................10

3.2.5.5. BLOQUE DE INYECTORES...................................................10

3.2.5.6. BOQUILLAS DEL COLECTOR DE ADMISIÓN......................11

3.2.5.7. ECU O CENTRALITA ELECTRÓNICA...................................11

3.2.5.8. CONMUTADOR......................................................................12

3.2.5.9. TOMA DE CARGA EXTERIOR...............................................12

3.2.5.10. CAJA ESTANCA...................................................................13

3.2.5.11. DEPÓSITO............................................................................14

3.2.5.12. MULTIVÁLVULA...................................................................15

3.2.6. COMPONENTES BÁSICOS INYECCIÓN GLP EN FASE LÍQUIDA EN MOTORES DE INYECCIÓN INDIRECTA............................................16

3.2.6.1. FORMA DE TRABAJO INICIAL CON GASOLINA..................16

3.2.6.2. FORMA DE TRABAJO CON GLP..........................................16

3.2.7. EJEMPLO BÁSICO SISTEMA INYECCIÓN LIQUIDA..................17

3.2.8. EJEMPLO DE MONTAJE DE INYECTORES...............................18

3.2.9. INTERRUPTOR DE SELECCIÓN DE COMBUSTIBLE................18

4. GLOSARIO................................................................................................19

5. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES TEÓRICO.........................................20

6. CONCLUSIONES......................................................................................21

7. RECOMENDACIONES..............................................................................22

8. BIBLIOGRAFÍA..........................................................................................23

9. ANEXOS....................................................................................................24

DEDICATORIA

Le dedico este proyecto en primer lugar a Dios que es el creador de todas las

cosas, el que me ha dado fortaleza para continuar cuando a punto de caer he

estado; por ello, con toda la humildad que de mi corazón puede emanar.

De igual forma, a mis Padres, a quien le debo toda mi vida, les agradezco el

cariño y su comprensión, a ustedes quienes han sabido formarme con buenos

sentimientos, hábitos y valores, lo cual me ha ayudado a salir adelante

buscando siempre el mejor camino .

A mis maestros, gracias por su tiempo, por su apoyo así como por la sabiduría

que me transmitieron en el desarrollo de mi formación profesional, en especial

al coordinador de proyecto, por haber guiado el desarrollo de este proyecto y

llegar a la culminación del mismo.

AGRADECIMIENTO

Primero y antes que nada, dar gracias a Dios, por estar conmigo en cada paso

que doy, por fortalecer mi corazón e iluminar mi mente y por haber puesto en

mi camino a aquellas personas que han sido mi soporte y compañía durante

todo el periodo de estudio .

Agradecer hoy y siempre a mi familia por el esfuerzo realizado por ellos. El

apoyo en mis estudios, de ser así no hubiese sido posible. A mis padres y

demás familiares ya que me brindan el apoyo, la alegría y me dan la fortaleza

necesaria para seguir adelante .

Un agradecimiento al coordinador de proyecto, por la colaboración, paciencia,

apoyo y sobre todo por esa gran amistad que me brindó y me brinda, por

escucharme y aconsejarme siempre.

INTRODUCCIÓN

El gas natural como carburante, se usa en los motores de combustión interna al

igual como se utilizan los carburantes líquidos. Por ahora, ésta es la principal

alternativa al petróleo, principal compuesto tanto de la gasolina como el diesel.

Hay que tomar en cuenta que el gas natural y el GLP son diferentes, ya que el

segundo es una destilación del petróleo mezclado con propano y butano. De los

dos, el GLP es menos contaminante que el natural, por lo que su uso es más

difundido. Uno de los sucesos que le dio rápida popularidad fue la presentación a

principios de los noventa del Bugatti EB110 con motor a gas, siendo el auto más

rápido del mundo de aquel tiempo.

Debe operar con ciclo Otto dadas sus características propias, por el contrario los

motores con ciclo Diesel deben ser transformados a ciclo Otto cuándo se quiere que

aquellos funcionen con gas natural.

Cuando un motor de ciclo Otto va a utilizar gas natural, no precisa ninguna

transformación mecánica sustancial. Tan solo debe equiparse del sistema de

almacenamiento, carburación y avance del encendido, electroválvulas, así como

añadirle un convertidor catalítico, si así se desea.

Existe también una tercera posibilidad, consistente en no transformar los motores

Diesel a Otto. El sistema se fundamenta en continuar alimentando el motor con

gasóleo, pero interrumpiéndola durante un cierto tiempo, durante el cual se inyecta

gas natural al motor. Este sistema tiene muchas dificultades en su aplicación

práctica y no es utilizado masivamente.

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Una de sus principales dificultades está en el almacenaje, ya que estamos hablando

de un líquido altamente inflamable; pero con el paso de los años, la seguridad de

este sistema ha alcanzado tal nivel, que es tan seguro como un motor de gasolina.

Es por ello, que se utiliza al GLP como una opción de apoyo al motor gasolinera,

con lo que muchos motores tienen ambos sistemas. Con esto, los fabricantes

recomiendan usar la versión GLP para encender el motor y a bajas revoluciones

para luego cambiar automáticamente a la opción gasolina. A la larga representa un

menor consumo y una mejor conservación del medio ambiente sin mayor pérdida de

performance.

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1. OBJETIVOS

1.1. GENERAL:

Dar a conocer el funcionamiento de un sistema a gas en los motores Otto.

1.2. ESPECIFÍCO:

Identificar los componentes principales del sistema a gas.

Simular el funcionamiento del sistema a gas mediante un software.

Conocer la importancia para promover el uso de este sistema.

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2. JUSTIFICACIÓN

El presente proyecto es realizado para tener un buen uso de este sistema a gas ya

que la mayoría de las personas desconocen lo que es el gas natural que es utilizado

en motores. Actualmente el mundo se encuentra muy contaminado y podemos

ayudar con esto ya que el gas es menos contaminante que los otros combustibles.

Nos pareció muy interesante el saber que el gas no necesita refinación, lo cual lo

hace más económico y apto para todas las personas, aunque su instalación es

costosa. El proyecto de “Funcionamiento de un sistema a gas en los motores Otto”

es de vital importancia ya que con este sistema se pretende hacer el uso

adecuado.

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3. MEMORIA DESCRIPTIVA

3.1.DESCRIPCIÓN GENERAL:

Los motores de gas son los equipos con el rendimiento de conversión de energía

térmica a eléctrica más elevado en la actualidad y producen mucha menos

contaminación de CO2 (un 14% menos), por eso ya se usan en las llamadas

centrales eléctricas de ciclo combinado y también en los coches. En los coches se

usa el GNV (gas natural vehicular).

3.2.DESCRIPCIÓN TÉCNICA:

3.2.1. CARACTERÍSTICAS DEL GLP COMO COMBUSTIBLE

El autogas es el GLP (gas licuado del petróleo) utilizado como carburante

para vehículos a motor.

Es el carburante alternativo más utilizado en el mundo, hay más de 13,5

millones de vehículos a autogas, 7 de ellos en Europa.

Utilizable en motores de explosión de turismos, autobuses, furgonetas,

carretillas elevadoras, karts, o embarcaciones.

Sus principales componentes son:

La mezcla puede variar en función de la situación geográfica, estación del

año.

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En invierno es recomendable una mayor proporción de propano para

asegurar una buena vaporización. •a presión ambiente el propano es líquido

a -40ºc y el butano a -1ºc

3.2.2. VENTAJAS DEL AUTOGAS MEDIO AMBIENTALES Y ECONOMICAS

CUADRO COMPARATIVOAUTOGAS FRENTE AL GASÓLEO/BIODIESEL

AUTOGAS FRENTE A LA GASOLINA

Reducción del 95% de las emisiones de NOx.

Reducción de Emisiones de

Efecto invernadero.

Ahorro

Reducción de hasta un 15% de las

emisiones de CO2

Mejora Medioambiental

Inmediata a Bajo coste

Reducción del 90% de las emisiones de

partículas.Reducción del 50% de

niveles de ruido.Reducción de hasta el 50% de los costes de

explotación

Costes de inversión y explotación

equivalentes.

3.2.3. COMPONENTES QUE FORMAN PARTE DE UN EQUIPO DE GLP

CARACTERISTICAS:

ES UN SISTEMA DE INYECCION EN PARALELO QUE SUSTITUYE EL

CARBURANTE CONVENCIONAL (GASOLINA) POR GLP

EL VEHICULO MANTIENE SUS PRESTACIONES

DOS TECNOLOGIAS:

INYECCION GASEOSA

INYECCION LIQUIDA

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3.2.4. INYECCIÓN DEL GLP EN FASE GASEOSA

EL USO GENERAL DEL SISTEMA

El GPL se encuentra en estado líquido en el depósito y, después, reductor de

presión, es evaporado y llevado a la presión idónea para su uso en un

vehículo.

Durante el proceso de evaporación y de expansión, el gas tiende a enfriarse

considerablemente, de ahí que el reductor se caliente con el agua de

refrigeración del motor, de lo contrario podría llegar a helarse y a perder sus

funciones.

3.2.5. COMPONENTES

1. Evaporador-Reductor

2. Sensor temperatura

3. Electroválvula

4. Filtro

5. Bloque de inyectores

6. Boquillas del colector de

admisión

7. ECU

8. Conmutador

9. Toma de carga exterior

10. Caja estanca

11. Depósito

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3.2.5.1. EVAPORADOR – REDUCTOR

Hasta él llega el GLP en estado líquido por tuberías de alta presión y sale

en estado gaseoso por tuberías de baja presión.

Su función es cambiar de estado líquido a gaseoso el GLP y para ello se

utiliza intercambio de calor con el circuito de agua de refrigeración.

Dispone de una válvula de seguridad que evita que la presión de baja

aumente por encima de 2,25 veces la presión máxima de funcionamiento.

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3.2.5.2. SENSOR TEMPERATURA AGUA

Toma la temperatura del agua del circuito para determinar el paso del vehículo a

modo GLP.

3.2.5.3. ELECTROVÁLVULA DE CORTE

Se coloca junto al reductor para cortar el paso de GLP en estado líquido al sistema.

Por normativa y seguridad, ante cualquier imprevisto cierra el paso de gas.

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3.2.5.4. FILTRO GLP

Filtro a baja presión para eliminar impurezas del GLP en estado gaseoso antes de

llegar a los inyectores.

3.2.5.5. BLOQUE DE INYECTORES

Llega ya el gas en estado gaseoso y los inyectores mandan la cantidad

correcta de gas en cada cilindro.

Incluye una sonda de temperatura y otra de presión para controlar dichos

valores antes de inyectar el gas en el colector e informar a la ECU.

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3.2.5.6. BOQUILLAS DEL COLECTOR DE ADMISIÓN

Van colocadas en el colector de admisión, lo más cercanas posible a la

cámara de combustión y por ellas entra el GLP en estado gaseoso.

Están unidas al rail de inyectores por tubería flexible, entrando por la parte A.

La parte B es la que se une al colector de admisión.

3.2.5.7. ECU O CENTRALITA ELECTRÓNICA

Recibe y gestiona la señal de diferentes sensores y es la encargada de controlar la relación estequiométrica de gas/aire a inyectar.

También se encarga de emular las señales para informar a la ECU del vehículo de gasolina que no hay ninguna avería aunque el vehiculo vaya a GLP.

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3.2.5.8. CONMUTADOR

Nos permite pasar el vehículo indistintamente a GLP o Gasolina, según

nuestras preferencias.

El sistema por lo general está en automático y cambia automáticamente al

llegar a la temperatura necesaria.

Nos indica a través de leds u otros, el nivel de carburante en el depósito.

Nos avisa acústicamente de averías y falta de GLP en el depósito.

3.2.5.9. TOMA DE CARGA EXTERIOR

En España se utiliza la toma estándar europea, que en ocasiones puede ir

integrada en la trampilla de la toma de gasolina si hay espacio suficiente.

Está dotado de una válvula anti retorno.

Se puede colocar en una toma externa complementaria a la de gasolina.

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En ocasiones puede ir integrada en la trampilla de la toma de gasolina, si no

hay espacio suficiente se utiliza el adaptador de carga europeo.

3.2.5.10. CAJA ESTANCA

Tiene como finalidad proporcionar estanqueidad al sistema.

Cubre la válvula o válvulas del depósito de GLP.

Es muy importante que este elemento sólo sea manipulado por personas

autorizadas para garantizar la eficiencia de su uso.

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3.2.5.11. DEPÓSITO

Almacena el GLP en estado líquido.

De forma visible debe llevar gravada la siguiente información.

Nº de serie. Capacidad en litros y dimensiones. La inscripción GLP. La presión de prueba. La frase: “llenado máximo 80%”. El número de homologación. La fecha de producción.

Sometido a una presión de ensayo de 30 Bar.

Altura mínima en el exterior de 200 mm respecto al suelo Componentes

Inyección del GLP en fase gaseosa.

Debe estar aislado del contacto metalmetal y de puntos calientes.

Puede ser tórico o cilíndrico.

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Puede tener configuración multiválvulas o válvulas separadas:

Válvulas separadas:

Componentes Inyección del GLP en fase gaseosa.

Válvula de carga con corte al 80%.

Indicador de nivel.

Válvula de sobre presión (26 bar).

Dispositivo de seguridad termofusible.

Electroválvula de servicio con corte por exceso de flujo.

3.2.5.12. MULTIVÁLVULA

Es una única válvula que tiene lleva incorporadas las siguientes funciones:

Electroválvula de servicio.

Válvula de sobre presión (hasta 26 bar).

Válvula automática que limita el 80% del llenado.

Dispositivo de seguridad termo-fusible.

Indicador de nivel.

Dispositivo manual de cerrado.

Hay diferentes válvulas dependiendo del tipo de depósito.

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3.2.6. COMPONENTES BÁSICOS INYECCIÓN GLP EN FASE LÍQUIDA EN MOTORES DE INYECCIÓN INDIRECTA

Depósito de almacenamiento GLP líquido.

Bomba impulsora del GLP.

Válvula de corte de seguridad.

Unidad de control del sistema.

Selector / conmutador de combustible.

3.2.6.1. FORMA DE TRABAJO INICIAL CON GASOLINA

3.2.6.2. FORMA DE TRABAJO CON GLP

Se introduce una unidad de control posterior a la ECU del vehículo Inyección del

GLP en fase liquida que desactiva la utilización de los inyectores gasolina y activa la

utilización de los inyectores de GLP introduciendo la misma cantidad de energía.

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3.2.7. EJEMPLO BÁSICO SISTEMA INYECCIÓN LIQUIDA

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3.2.8. EJEMPLO DE MONTAJE DE INYECTORES

3.2.9. INTERRUPTOR DE SELECCIÓN DE COMBUSTIBLE

FUNCIONES HABITUALES:

Inyección del GLP en fase liquida.

Seleccionar el combustible deseado.

Indicar, normalmente con LEDs, el combustible seleccionado.

Generar señal acústica para cambio de combustible.

Indicar mediante LEDs el nivel de llenado.

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4. GLOSARIO

GLP: Gas Licuado de Petróleo.

Evaporador-Reductor: Su función es cambiar de estado líquido a gaseoso el GLP.

ECU: Recibe y gestiona la señal de diferentes sensores.

Conmutador: Nos permite pasar el vehículo indistintamente a GLP o Gasolina.

Caja Estanca: Tiene como finalidad proporcionar estanqueidad al sistema.

Depósito: Almacena el GLP en estado líquido.

Multiválvula: Es una única válvula que lleva incorporada diferentes funciones.

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5. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES TEÓRICO

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SEMANA ACTIVIDAD

JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBR

E OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO FEBRERO1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Designación de asesores Socialización con asesores de los proyectos Elaboración de banco de temas Difusión y sensibilización a estudiantes Difusión y sensibilización a padres de familia sobre el proyecto Aprobación de temas Trabajo de corrección del perfil Presentación del perfil Presentación del perfil a secretaria

6. CONCLUSIONES

Cada uno de los componentes del sistema a gas es de vital importancia es

por ello que al momento de realizar la implementación se tome en cuenta

para el desarrollo del presente sistema.

Mediante el software se logra simular el comportamiento del sistema en

condiciones reales dando así un funcionamiento óptimo, para luego ser

implementado en el vehículo.

Conociendo la importancia del sistema a gas se prevé, a los usuarios hacer

uso de esta implementación al vehículo.

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7. RECOMENDACIONES

Una de las indicaciones se dirige al momento hacer uso de los componentes,

verificando cada uno de ellos para realizar la correcta implementación del

sistema.

Verificar cada uno de los componentes en el simulador para un

funcionamiento óptimo de los componentes que integran el sistema de gas.

Es recomendable dar a conocer cada una de las ventajas y desventajas que

presenta el sistema para que el usuario haga uso del sistema.

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8. BIBLIOGRAFÍA

(s.f.). Obtenido de http://www.versusgas.com/es/sgi-versus-system-basic-description.html

(s.f.). Obtenido de http://www.jaicar.com/cochesgas.html

jaicar. (s.f.). Obtenido de http://www.jaicar.com/cochesgas.html

Muñoz, A. S. (s.f.). Obtenido de http://infonorma.gencat.cat/pdf/COMPONENTES%20QUE%20FORMAN%20PARTE%20DE%20UN%20EQUIPO%20DE%20GAS.pdf

TalleresCuenca. (9 de SEPTIEMBRE de 2013). Obtenido de http://www.tallerescuenca.com/funcionamiento-del-sistema-de-alimentacion-por-gas-glp/

Tecnologia. (s.f.). Obtenido de http://www.areatecnologia.com/motores-de-gas.htm

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9. ANEXOS

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