Sistemas del motor diesel

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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS. ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ ASIGNATURA: Motores Diésel. TEMA: Sistema de Refrigeración FUNCIÓN Por refrigeración entendemos el acto de evacuar el calor de un cuerpo, o moderar sus temperaturas, hasta dejarla en un valor adecuado o constante. La temperatura que se alcanza en los cilindros, es muy elevada, por lo que es necesario refrigerarlos. La refrigeración es el conjunto de elementos, que tiene como misión eliminar el exceso de calor acumulado en el motor, debido a las altas temperaturas, que alcanza con las explosiones y llevarlo a través del medio empleado, al exterior. La temperatura normal de funcionamiento oscila entre los 75º y los 90º. El exceso de calor produciría dilatación y como consecuencia agarrotaría las piezas móviles. Por otro lado, estropearía la capa aceitosa del engrase, por lo que el motor se giraría al no ser adecuado el engrase y sufrirían las piezas vitales del motor. Figura 1. Sistema de Refrigeración Fuente: http://asc-ind.com/es/cooling-system-information/how-a-cooling-system-works/ FUNCIONAMIENTO El refrigerante inicia su circulación en la bomba de agua. El impulsor de la bomba de agua utiliza la fuerza centrífuga para hacer circular refrigerante del radiador e impulsarlo al monoblock del motor. Mientras que el refrigerante fluye por el sistema, absorbe el calor del motor antes de llegar al termostato. El termostato es una válvula que mide la temperatura del refrigerante y abre para permitir que el fluido caliente viaje al radiador. Si el termostato se ‘pega’ o deja de funcionar, afectará todo el sistema refrigerante. Una vez que es liberado por el termostato, el refrigerante caliente viaja dentro de una manguera para ser enfriado en el radiador. El refrigerante pasa a través de tubos delgados en el radiador y se enfría con el aire que pasa por fuera de los tubos. Dependiendo de la velocidad del vehículo, el flujo de aire es proveído durante el rodaje por el movimiento del mismo (entrada del aire a presión) y / o los ventiladores. Y finalmente el refrigerante vuelve a recircular por el circuito.

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CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

ASIGNATURA: Motores Diésel. TEMA: Sistema de Refrigeración

FUNCIÓN Por refrigeración entendemos el acto de evacuar el calor de un cuerpo, o moderar sus temperaturas, hasta dejarla en un valor adecuado o constante. La temperatura que se alcanza en los cilindros, es muy elevada, por lo que es necesario refrigerarlos. La refrigeración es el conjunto de elementos, que tiene como misión eliminar el exceso de calor acumulado en el motor, debido a las altas temperaturas, que alcanza con las explosiones y llevarlo a través del medio empleado, al exterior. La temperatura normal de funcionamiento oscila entre los 75º y los 90º. El exceso de calor produciría dilatación y como consecuencia agarrotaría las piezas móviles. Por otro lado, estropearía la capa aceitosa del engrase, por lo que el motor se giraría al no ser adecuado el engrase y sufrirían las piezas vitales del motor.

Figura 1. Sistema de Refrigeración

Fuente: http://asc-ind.com/es/cooling-system-information/how-a-cooling-system-works/

FUNCIONAMIENTO El refrigerante inicia su circulación en la bomba de agua. El impulsor de la bomba de agua utiliza la fuerza centrífuga para hacer circular refrigerante del radiador e impulsarlo al monoblock del motor. Mientras que el refrigerante fluye por el sistema, absorbe el calor del motor antes de llegar al termostato. El termostato es una válvula que mide la temperatura del refrigerante y abre para permitir que el fluido caliente viaje al radiador. Si el termostato se ‘pega’ o deja de funcionar, afectará todo el sistema refrigerante. Una vez que es liberado por el termostato, el refrigerante caliente viaja dentro de una manguera para ser enfriado en el radiador. El refrigerante pasa a través de tubos delgados en el radiador y se enfría con el aire que pasa por fuera de los tubos. Dependiendo de la velocidad del vehículo, el flujo de aire es proveído durante el rodaje por el movimiento del mismo (entrada del aire a presión) y / o los ventiladores. Y finalmente el refrigerante vuelve a recircular por el circuito.

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CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

Figura 2. Sistema de Refrigeración

Fuente: http://kaotictuning.net/category/como-preparar-tu-coche/datos-tecnicos/sistema-de-refrigeracion/page/2/

TIPOS DE SISTEMA DE REFRIGERACION REFRIGERACIÓN POR LÍQUIDO El líquido que entra al motor transfiere parte del calor generado en la cámara de combustión removiéndolo de la parte superior del cilindro, de las válvulas de admisión y de escape, y del mismo cilindro a través de las camisas que lo envuelven y que forman parte del monoblock. Este líquido caliente es impulsado por la bomba de agua y enviado hacia el radiador pasando por el termostato concluyendo así el ciclo. Cuando el motor está por debajo de la temperatura de operación, el termostato bloquea el flujo de agua hacia el radiador, circulando éste solamente por las camisas de agua para elevar la temperatura de manera homogénea hasta un nivel óptimo. En días fríos el termostato permite apenas la circulación de refrigerante suficiente a través del radiador para eliminar el exceso de calor y mantener una temperatura adecuada en el motor. En días calurosos es probable que el termostato esté abierto por completo.

Figura 3. Sistema de Refrigeración por Agua

Fuente: http://kaotictuning.net/category/como-preparar-tu-coche/datos-tecnicos/sistema-de-refrigeracion/page/2/

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REFRIGERACIÓN POR AIRE La gran ventaja de la refrigeración por aire es su sencillez el hecho que los motores enfriados por aire no requieren radiador, cámaras de agua, bomba de agua, y todos los componentes asociados por la refrigeración por agua, supone que los costos de fabricación son menores. Las ventajas son una mayor sencillez, mayor rendimiento térmico, menor peso del motor, mayor estabilidad y menor consumo, en la práctica este tipo de refrigeración da un resultado excelente. Refrigeración Por Aire Directa La corriente del aire proviene del movimiento del vehículo que incide sobre el motor, refrigerándolo, por lo que dependerá del la velocidad a que se circule (mas o menos corriente de aire) y de la temperatura del aire (mas o menos frio). Al ralentí con el vehículo parado la refrigeración es mínima y baja a velocidad insuficiente por lo que solo se utiliza en motocicletas de pequeña cilindrada.

Figura 4. Refrigeración por aire directo

Fuente: http://megadiesel.blogspot.com/2008/08/refrigeracion-por-aire-directa.html Refrigeración Por Aire Forzada Se emplea en algunos turismos, generalizándose su uso hasta en los motores de refrigeración directa, lo que hace que ésta tienda a desaparecer. Una turbina que recibe el movimiento del motor, produce una corriente de aire que se canaliza hacia el motor.

Figura 5: Refrigeración por aire forzado

Fuente: http://megadiesel.blogspot.com/2008/08/refrigeracion-por-aire-directa.html

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REFRIGERACIÓN DE ALTO RENDIMIENTO Los motores de competición utilizan sistemas de refrigeración de alta presión. Esto significa que utilizan tapas de radiador especiales de 22 a 26 libras por pulgada. Esta presión inhibe la ebullición y aumenta la temperatura de funcionamiento lo cual trae consigo un mejor aprovechamiento del calor para generar potencia. LOS ELEMENTOS QUE CONFORMAN EL SISTEMA DE REFRIGERACION: Bomba de Agua: La bomba de agua provee circulación continua del refrigerante cada vez que el motor gira. Radiador: El radiador transfiere el calor lejos del refrigerante, bajando a temperatura de éste. El refrigerante fluye por los tubos del radiador mientras que el aire circula alrededor de los tubos, proveyendo transferencia de calor hacia la atmósfera. Tapón de radiador: Es el encargado de controlar y soportar la presión ejercida dentro del sistema de refrigeración. Refrigerante: El refrigerante es una mezcla de agua, anticongelante (glicol) y acondicionador de refrigerante. Para lograr el enfriamiento adecuado, cada uno debe mantenerse en la proporción correcta. Termostato: El termostato como un regulador de temperatura. El termostato ayuda a calentar el motor y a conservar la temperatura del refrigerante y del motor durante la operación. Cuando el motor está frío, el termostato permite circular el refrigerante sólo por el motor y cuando el motor está a la temperatura de operación adecuada, el termostato se abre para permitir que el refrigerante fluya a través del radiador. Ventilador: El ventilador introduce a la fuerza el aire alrededor de los tubos del radiador para transferir el calor hacia afuera del refrigerante y bajar ¡a temperatura. Los ventiladores se impulsan con polea desde el cigüeñal. Cañerías y Conductos: Los medios por los cuales el refrigerante circula por el motor para enfriarlo respectivamente.

Figura 6. Circulación del Sistema de Refrigeración

Fuente: http://www.almuro.net/sitios/Mecanica/refrigeracion.asp?sw07=1

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FORMULAS DE CÁLCULO

Superficie de enfriamiento del radiador𝒎 𝒎𝟐 :

tk

QFR

𝑄 = 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒𝑔𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑎𝑙 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 ( 𝐽 )

𝐾 = 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝐵𝑇𝑈

𝑚2°𝐾

∆𝑡= 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 ℃

Densidad del aire 𝐾𝑔

𝑚3 :

𝜌𝑎𝑖𝑟𝑒 =𝑃0 × 106

𝑅𝑎𝑖𝑟𝑒 ∗ 𝑇𝑚𝑎𝑖𝑟𝑒

𝑃0 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑎𝑡𝑚𝑜𝑠𝑓𝑒𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑀𝑃𝑎

𝑅𝑎𝑖𝑟𝑒 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝐽

𝐾𝑔.𝑔𝑟𝑎𝑑

𝑇𝑚𝑎𝑖𝑟𝑒 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑏 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒( ℃)

Volumen de entrega de aire por medio del radiador al evacuar 𝒎𝟑

𝒔 :

𝑉𝑎𝑖𝑟𝑒 =𝐺𝑎𝑖𝑟𝑒𝜌𝑎𝑖𝑟𝑒

𝐺𝑎𝑖𝑟𝑒 = 𝑚𝑎𝑔𝑛𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑞𝑢𝑒 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑔𝑎𝑠 𝐾𝑔

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Superficie frontal de la pared del radiador 𝒎𝟐 :

𝐹𝑅 =𝑉𝑎𝑖𝑟𝑒𝑉𝑢

𝑉𝑢 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑎𝑙 𝑓𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙

𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑚

𝑠

Cantidad total de calor consumido en 1seg 𝑲𝑾 :

𝑄0 =𝑄𝐻 ∗ 𝑄𝐶

3.6

𝑄𝐻 = 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝐾𝐽

𝐾𝑔

𝑄𝐶 = 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 Cantidad de calor que se pierde necesariamente cuando el motor funciona y entrega al sistema de refrigeración 𝑲𝑾 :

𝑸𝟏 = 𝑪 ∗ 𝒊 ∗ 𝑫 𝟏+𝟐𝒎 ∗ 𝒏𝒎 ∗ 𝟏

𝜶

𝐶 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑖 = 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑. 𝐷 = 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑚𝑚 𝑚 = 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑛 = 𝑓𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 (𝑟𝑝𝑚) 𝛼 = 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑖𝑟𝑒 Cantidad de calor que se produce en la combustión 𝑴𝑱 :

𝑄𝑚1 =𝑉𝑐 ∗ 𝐸𝐶 ∗ 𝜌

3

𝑉𝑐 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑏𝑙𝑒 𝑙𝑖𝑡

𝐸𝐶 = 𝑝𝑜𝑑𝑒𝑟 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑏𝑙𝑒 𝑀𝐽

𝐾𝑔

𝜌 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑏𝑙𝑒 𝐾𝑔

𝑚3

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Calor extraído por el agua de refrigeración 𝑲𝑱 :

𝑄 = 𝑚 ∗ 𝐶𝑝 ∗ 𝑡2 − 𝑡1

𝑚 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 (𝐾𝑔)

𝐶𝑝 = 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝐾𝐽

𝐾𝑔°𝐾

𝑡2 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 °𝐾 𝑡1 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑓𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 °𝐾

Cantidad de circuitos que se necesitan para evacuar el calor 𝒄𝒊𝒓𝒄𝒖𝒊𝒕𝒐𝒔

𝒉 :

𝑖 =𝑄𝑚1

𝑉𝑎 ∗ 4.19 ∗ 𝑡2−𝑡1

𝑄𝑚1 = 𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒 𝑒𝑛 𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛 (𝑀𝐽) Volumen de agua necesario para refrigerar el sistema 𝐋𝐢𝐭𝐫𝐨𝐬 :

𝑽 =𝑄 ∗ 3

0.76 ∗ 4

𝑄 = 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑣𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 (𝑀𝐽)

Cantidad de calor cedido por hora 𝑲𝑱

𝒉 :

𝑄 = 𝑉 ∗ 𝑖 ∗ 4.19 ∗ 𝑡2 − 𝑡1

𝑉 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 (𝑙𝑖𝑡) 𝑖 = 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑒𝑐𝑒𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑒𝑙

𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 1

𝑕𝑜𝑟𝑎

𝑡2 − 𝑡1 = 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠 (℃)

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Número de calorías absorbidas o eliminadas por el medio refrigerante 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑎𝑠

𝑠𝑒𝑔 :

𝑀 = 𝐴 ∗ 𝑁 ∗ 3 ∗ 𝑞 − 0.1764 1 + 1 − 𝑛𝑚

𝐴 = 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑛𝑜 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑏𝑙𝑒 𝑁 = 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 (𝐶𝑉) 𝑞 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑏𝑙𝑒 (𝐾𝑔) 𝑛𝑚 = 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑚𝑒𝑐𝑎𝑛𝑖𝑐𝑜 Coeficiente de transmisión de calor:

𝐾 =𝑣𝑎

2

4+ 8.5 𝑣𝑎

𝑣𝑎 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑜𝑛 𝑞𝑢𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑎𝑡𝑟𝑎𝑣𝑒𝑠

𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑡𝑢𝑏𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑚

𝑠𝑒𝑔

Magnitud de superficie de enfriamiento 𝒎𝟐 :

𝑆 =3600 ∗ 𝑀

𝐾 ∗ 𝑡2 − 𝑡1

Caudal de aire necesario para refrigerar el radiador 𝑚3

𝑠 :

𝑸 = 0.064 ∗ 𝑀

Diámetro del rotor o rueda de alabes del ventilador 𝑐𝑚 :

𝑫 =60 ∗ 𝑣𝑎𝜋 ∗ 𝑛

Volumen del radiador 𝒎𝟑 :

𝑽𝒓𝒂𝒅 = 𝐹𝑡 ∗ 𝐼𝑟𝑎𝑑

𝐹𝑡 = 𝑎𝑟𝑒𝑎 𝑓𝑟𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑚2 𝐼𝑟𝑎𝑑 = 𝑝𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑚

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Compacidad calorífica del radiador 𝟏

𝒎 :

𝝋𝒓𝒂𝒅 =𝐹𝑑𝑐𝑉𝑟𝑎𝑑

𝐹𝑑𝑐 = 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑠𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑚2

EJERCICIO

1. Qué cantidad de calor se necesita para elevar la temperatura 10 lit de agua del sistema de

refrigeración de 25ºC a 90ºC? 𝑪𝒑= 4.19 𝒌𝑱

𝑲𝒈.°𝑲 y cual será el número de veces que circula el líquido si el

v = 12 lit y Q = 110250 𝒌𝑱

𝒉.

𝑉 = 10 𝑙𝑡 ∗1𝑘𝑔

1𝑙𝑡= 10𝑘𝑔

𝑡1 = 25℃

𝑡2 = 90℃

𝐶𝑝 = 4.19𝑘𝑗

𝑘𝑔°𝑘

𝑣 = 12𝑙𝑡

𝑄 = 110250𝑘𝑗

𝑕

𝑄 = 𝑣 ∗ 𝑖 ∗ 𝐶𝑝 𝑡2 − 𝑡1

110250𝑘𝑗

𝑕= 12𝑖 𝑘𝑔 ∗ 4.19

𝑘𝑗

𝑘𝑔°𝑘 90 − 25 °𝑘

326.2𝑖 = 110250

𝑖 = 33.73 1

𝑕

𝑄 = 𝑚 ∗ 𝐶𝑝 ∗ 𝑡2 − 𝑡1

𝑄 = 10 𝑘𝑔 ∗ 4.19 𝑘𝑗

𝑘𝑔°𝑘∗ 90 − 25 °𝑘

𝑄 = 27273.5 𝐾𝑗

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TIPOS DE REFRIGERANTE Por las presiones de trabajo: – Baja presión, a P atm su T ebullición es alta, superior a +20ºC – Media presión, T ebullición entre +20ºC y –30ºC – Alta presión, T ebullición es baja, entre –30ºC y –80ºC – Muy alta presión, a T ebullición es muy baja, inferior a –80ºC Por el Reglamento de Seguridad (I) – GRUPO PRIMERO: si no es combustible ni toxico. – GRUPO SEGUNDO: tóxica o corrosiva; combustible o explosiva a un 3,5 % o más en volumen – GRUPO TERCERO: comb. o expl. a menos de un 3,5% Toxicidad (concentración y tiempo de exposición); Dos Grupos: A y B TVL (TWA): valor límite umbral de concentración para la jornada laboral, 8 h/día, sin sufrir efectos adversos TVL (STEL): valor límite umbral de concentración para 15 min, que no se debe exceder en la jornada laboral TVL (C): valor límite umbral de concentración instantánea que no se debe pasar Inflamabilidad y Explosividad (% vol. o ppm), tres Grupos: 1, 2 y 3 LI, límite de concentración el aire a partir del cual la mezcla puede ser explosiva LS, límite de concentración el aire a partir del cual la mezcla deja de ser explosiva por falta de oxígeno Por su composición química (I): Inorgánicos y orgánicos (hidrocarburos) CFC´s: dos átomos Cl, muy estables en la atmósfera (+100 años), contribuyen a la destrucción del ozono. R11, R12, R113, R114, R115, R-500 y R-502 HCFC´s: un solo átomo de Cl, vida 2 a 28 años, afectan la capa de ozono 2 al 10% de los CFC, han sido una solución intermedia; influyen en mayor medida que los CFC en el calentamiento del planeta. R-22, R-123, R-124 y R-141b Los HFC´s: H, F y C, no destruyen el ozono, pero algunos de ellos tienen un efecto importante sobre el efecto invernadero. R-152a, R-32, R-125 y R-143a

El R134a niveles de toxicidad muy bajos, propiedades termodinámicas parecidas al R-12 en alta y media T. Como inconvenientes: disminuye el COP a medida que desciende T evaporación y aumenta la de condensación, no es miscible con aceites convencionales

Por su composición química (II): Inorgánicos y orgánicos (hidrocarburos) Mezclas: varían sus propiedades en función de la composición • Azeotrópica: evaporan y condensan a temperatura constante, R5XX • Zeotrópica: presentan deslizamiento, R4XX

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Fluidos de trabajo naturales: • El amoniaco R717 (NH3), excelente refrigerante, sus inconvenientes son su elevada toxicidad y no ser compatible con el cobre, componentes de acero • Los hidrocarburos (HC's), propano (R290), butano (R600) y sus mezclas; su problema es su alta inflamabilidad • El agua (R718) es un excelente fluido de trabajo para alta T • CO2 (R744)

BIBLIOGRAFÍA.

http://www.buenastareas.com/ensayos/Sistema-De-Refrigeracion-En-Un-Motor/2656606.html (Revisado el 24/06/2015)

http://megadiesel.blogspot.com/2008/08/refrigeracion-por-aire-directa.html (Revisado el 24/06/2015)

http://www.conae.gob.mx/work/sites/CONAE/resources/LocalContent/4084/1/sistema_de_enfriamiento.pdf (Revisado el 24/06/2015)

http://www.almuro.net/sitios/Mecanica/refrigeracion.asp?sw07=1 (Revisado el 24/06/2015)

http://repararmotoresdieselequipo3.blogspot.com/2010/03/sistema-de-enfriamiento-en-un-motor.html (Revisado el 24/06/2015)

http://personales.unican.es/renedoc/Trasparencias%20WEB/Trasp%20Tec%20Frig/005%20Refrig%20y%20Salm.pdf (Revisado el 28/06/2015)

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ASIGNATURA: Motores Diesel TEMA: SISTEMA DE LUBRICACION

FUNCIÓN

La lubricación del motor tiene por objeto impedir el agarrotamiento y disminuir el trabajo perdido en rozamientos. Interponiendo entre las dos piezas metálicas una película de lubricante, las moléculas del aceite se adhieren a ambas superficies, llenando los huecos de las irregularidades, con lo cual, en el movimiento de ambas piezas, estas arrastran consigo el aceite adherido a ellas y el rozamiento entre las piezas metálicas es sustituido por un roce de deslizamiento interno del fluido, que es muy inferior y produce menos calor. Si la película de lubricante interpuesta se renueva continuamente, el calor producido con el rozamiento es evacuado con ella.

Figura 1. Sistema de lubricación

Fuente: http://mecanicayautomocion.blogspot.com/2009/03/sistema-de- lubricación.html

FUNCIONAMIENTO

Una flecha montada en el engrane del árbol de levas hace funcionar la bomba de aceite. Esta succiona el aceite a través de la coladera que está colocada en la parte inferior del cárter y lo envía al filtro de aceite, de aquí el aceite pasa entre conductos y pasajes, éste al pasar bajo presión por los pasajes perforados, proporciona la lubricación necesaria a los cojinetes principales del cigüeñal, las bielas, los alzaválvulas (punterías o buzos) y los pernos de los balancines. Las paredes de los cilindros son lubricadas por el aceite que escurre de los pernos de las bielas y de sus cojinetes. Para permitir que el aceite pase por los pasajes perforados en el bloque del motor y lubrique al cigüeñal, los cojinetes principales deben tener agujeros de alimentación de aceite, de modo que a cada rotación de éste permitan el paso del aceite. Después de que el aceite ha sido forzado hasta el área que requiere lubricación, el aceite cae nuevamente hasta su depósito, listo para ser succionado por la bomba y utilizado otra vez.

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Figura 2. Funcionamiento

Fuente: http://www.sabelotodo.org/automovil/sislubricacion.html

TIPOS DE SISTEMAS DE LUBRICACIÓN

Se denominan sistemas de lubricación a los distintos métodos de distribuir el aceite por las piezas del motor. Se distinguen los siguientes:

Por presión:

El aceite proviene de una bomba a presión impulsado a todas las canalizaciones del motor. El aceite antes de llegar a las canalizaciones pasa primero por un filtro grueso y después por uno más fino. Los vapores del aceite caliente también son lubricantes. Si se lubrica el burlón del pistón mediante un taladro en la biela se denomina engrase a presión total.

De donde:

Elementos engrasados a presión: apoyos del árbol de levas, cojinetes de biela, eje de balancines y apoyos del cigüeñal.

Elementos engrasados por proyección: pistones y camisas, bulones, levas y mando de la distribución.

Figura 3. Circuito de engrase a presión

Fuente: http://es.scribd.com/doc/91906623/Sistema-de-Lubricacion-en-motores-diesel

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Por Salpicadura:

Resulta poco eficiente y casi no se usa en la actualidad (en solitario).Consiste en una bomba que lleva el lubricante del cárter a pequeños "depósitos" o hendiduras, y mantiene cierto nivel, unas cuchillas dispuestas en los codos del cigüeñal "salpican" de aceite las partes a engrasar.

De este sistema de engrase se van a aprovechar los demás sistemas en cuanto al engrase de las paredes del cilindro y pistón.

Figura 4 : Sistema por salpicadura

Fuente: http://mecanicayautomocion.blogspot.com/2009/03/sistema-de- lubricación.html

Sistema Mixto

En el sistema mixto se emplea el de salpicadura y además la bomba envía el aceite a presión a las bancadas del cigüeñal.

Figura 5. Sistema de lubricacion mixto

Fuente: http://www.uclm.es/profesorado/porrasysoriano/motores/temas/lubricación.pdf

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Sistema de cárter seco

Este sistema se emplea principalmente en motores de competición y aviación, son motores que cambian frecuentemente de posición y por este motivo el aceite no se encuentra siempre en un mismo sitio. Consta de un depósito auxiliar (D), donde se encuentra el aceite que envía una bomba (B). Del depósito sale por acción de la bomba (N), que lo envía a presión total a todos los órganos de los que rebosa y, que la bomba B vuelve a llevar a depósito (D).

Figura 2. Sistema de carter seco

Fuente: mecanicayautomocion.blogspot.com/2009/.../sistema-de-lubricación

ELEMENTOS DEL SISTEMA DE LUBRICACIÓN:

- Bombas de aceite - Manómetro - Testigo luminoso (Luz de lubricación) - Indicador de nivel (Bayoneta) - Válvula limitadora de presión - Filtros de aceite

Figura 7. Circuito del sistema de aceite del motor Fuente: http://diesel2-aati.blogspot.com/2012/01/sistema-de-lubricacion-en-motores.html

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FORMULAS DE CÁLCULO

Calculo Del Flujo 𝒎𝟑

𝒔 :

𝑄𝑎𝑐 = 0,32 ∗ 𝑁𝑒

𝑁𝑒 = 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 (𝐾𝑊)

0.32 = 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑏𝑙𝑒

𝑸 = 𝑨 ∗ 𝒗

𝐴 = 𝑎𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑣𝑒𝑟𝑠𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟𝑖𝑎 (𝑚2)

𝑣 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑜𝑛 𝑙𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑦𝑒 𝑒𝑙 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 (𝑚

𝑠)

CALCULO DE LOS COJINETES

Luz mínima de aceite:

𝐻𝑚𝑖𝑛 𝑕𝑐𝑟𝑖 + 𝑕𝑡𝑟𝑎𝑏

𝐻𝑚𝑖𝑛 =𝑕𝑜𝑙𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑒𝑙𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 (𝜇𝑚)

𝑕𝑐𝑟𝑖 = 𝑕𝑜𝑙𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑒𝑙𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 (𝜇𝑚)

𝑕𝑡𝑟𝑎𝑏 = 𝑕𝑜𝑙𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 ( 𝜇𝑚)

Holgura mínima de la película de aceite (𝝁𝒎):

𝑕𝑚𝑖𝑛 = 𝛿 1 − 𝑥

𝛿 = 𝑕𝑜𝑙𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑙 (𝜇𝑚)

𝑥 = 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎

Holgura máxima de la película de aceite (𝝁𝒎):

𝑕𝑚𝑎𝑥 = 𝛿 1 + 𝑥

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Holgura radial (𝝁𝒎):

= 0.5 𝐷ℯ – ℯ

ℯ = 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 ( 𝑚𝑚)

𝐷ℯ = 𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑗𝑒 ( 𝑚𝑚)

Coeficiente De Fiabilidad Operacional Del Cojinete:

𝐻 = crh

hmin 1.5

Coeficiente Adimensional De Carga:

= n

k

2

max

𝐾𝑚𝑎𝑥 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑚𝑢ñ𝑜𝑛

𝑑𝑒 𝑏𝑖𝑒𝑙𝑎 (𝑃𝑎)

= 𝑕𝑜𝑙𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 ( 𝑚𝑚) =

𝑑

= 𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑖𝑛á𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 ( kPa. s)

𝑛 = 𝑓𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑙 á𝑟𝑏𝑜𝑙 ( 𝑟𝑝𝑠)

Relacion de presiones maxima y media convencionales sobre el muñon de biela:

𝐾𝑚𝑎𝑥𝐾𝑚

= 𝑥

𝐾𝑚𝑎𝑥 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑛𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑒𝑙 𝑚𝑢ñ𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑏𝑖𝑒𝑙𝑎 (𝑀𝑃𝑎)

𝐾𝑚𝑎𝑥 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑛𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑒𝑙 𝑚𝑢ñ𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑏𝑖𝑒𝑙𝑎 (𝑀𝑃𝑎)

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Potencia indicada KW :

310

2 inVPN

hmi

i

𝑃𝑚𝑖 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎 (𝑃𝑎)

𝑛 = 𝑓𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑗𝑒 𝑐𝑖𝑔𝑢𝑒ñ𝑎𝑙 (𝑟𝑝𝑠)

𝜏 = 𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟

𝑖 = 𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜𝑠

𝑉𝑕 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜 (𝑚3)

𝑉𝑕 =𝜋 ∗ 𝐷2 ∗ 𝑆

4

𝐷 = 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜 (𝑚)

𝑆 = 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑒𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜 (𝑚)

Potencia efectiva KW :

310

2 inVPN

hme

i

𝑃𝑚𝑒 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎

El estado térmico del cojinete se caracteriza mediante la

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Temperatura media del aceite ℃ :

𝑡𝑚 .𝑎 = 2

.. saea tt

𝑡𝑎 .ℯ = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒

𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑗𝑖𝑛𝑒𝑡𝑒 (℃)

𝑡𝑎 .𝑠 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒

𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑗𝑖𝑛𝑒𝑡𝑒 (℃)

CALCULO DE LA BOMBA DE ACEITE

Caudal del aceite que ingresa a los cojinetes

h

m3

:

cC idnCV 2

𝑛 = 𝑓𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑖𝑔ü𝑒ñ𝑎𝑙 (𝑟𝑝𝑚)

𝑑 = 𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑢ñ𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑖𝑔𝑢𝑒ñ𝑎𝑙𝑙 ( 𝑚𝑚)

𝐶 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 (0.008 … 0.012)

𝑖𝑐 = 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑗𝑖𝑛𝑒𝑡𝑒𝑠

Velocidad media del pistón:

𝐶𝑚 = 𝑛 ∗ 2 ∗ 𝑆

𝑆 = 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑒𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜

Caudal de la bomba de aceite

h

m3

:

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𝑉𝑏 = 1,7 ∗ 𝑉𝑐

Caudal teórico de suministro de la bomba de aceite

h

m3

:

𝑉𝑡 = 𝑉𝑏𝑛𝑏1

𝑛𝑏1=𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑣 𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜

Caudal que suministra la bomba de engranes

h

m3

:

𝑉𝑏 = 47 ∗ 𝑛𝑏2 ∗ (𝑑𝑒2 − 𝑑𝑖

2) ∗ 𝑏 ∗ 𝑛

𝑛𝑏2 = 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑠𝑡𝑟𝑜

𝑑𝑒 = 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜 (𝑚)

𝑑𝑖 = 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜 (𝑚)

𝑏 = 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 (m)

𝑛 = 𝑓𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑖𝑔𝑢𝑒ñ𝑎𝑙 (𝑟𝑝𝑚)

Diámetro externo:

𝑑𝑒 = 𝑑 + 2 ∗ 𝑎

𝑑 = 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑖𝑡𝑖𝑣𝑜

𝑎 = 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑑𝑒𝑛𝑑𝑢𝑚

Diámetro interno:

𝑑𝑖 = 𝑑 − 2 ∗ 𝑏

𝑎 = 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑒𝑑𝑒𝑛𝑑𝑢𝑚

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EJERCICIOS

1. En los ¾ de un motor fluye aceite al revés de los propulsores y por medio de tuberías

1.0 cm de diámetro con una velocidad de 5 𝑚

𝑠 cual es el flujo Q.

𝑟 = 0.5 𝑐𝑚

𝑣 = 5𝑚

𝑠

𝐴 = 𝜋𝑟2

𝐴 = 𝜋 0.5 𝑐𝑚 2

𝐴 = 0.78𝑐𝑚2 1𝑚2

100𝑐𝑚 2

𝐴 = 7.85 ∗ 10−5𝑚2

Q=A*v

𝑄 = 7.85 ∗ 10−5 𝑚2 5𝑚

𝑠

𝑄 = 3.92 ∗ 10−4 (3)

𝑄 = 1.17 ∗ 10−3𝑚3

𝑠

ACEITES PARA MOTORES DIESEL

Los aceites lubricantes para motores diesel presentan una serie de peculiaridades frente a los de aplicación en motores de gasolina, derivadas de la naturaleza del combustible. El gasóleo presenta un cierto contenido en azufre, que puede llegar a generar ácido sulfúrico, que habrá que neutralizar. Además, la combustión del gasóleo produce mayor cantidad de residuos carbonosos, que es preciso mantener en suspensión para evitar que se depositen en diferentes partes del motor. La lubricación de motores de combustión interna requiere de los aceites un servicio en condiciones severas, tales como: · Presiones y temperaturas elevadas · Contacto con agentes contaminantes como agua, polvo oxígeno, etc. Son tres las propiedades fundamentales de los aceites para motores, derivadas de estas condiciones de servicio: · Viscosidad (comentado anteriormente) · Estabilidad térmica y a la oxidación · Protección del motor PROTECCION DEL EQUIPO Ya hemos visto la gran importancia que tienen los aceites para motores diesel para la protección del motor frente a los contaminantes externos e internos.

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El origen de las partículas contaminantes es muy diverso: degradación térmica del aceite, subproductos de oxidación del mismo, partículas de combustión del combustible, polvo, partículas metálicas de desgaste, etc. Estos contaminantes tienden a depositarse en diferentes zonas del motor creando depósitos como lacas y barnices, en zonas calientes, barros y lodos, en zonas frías, ó depósitos carbonosos en segmentos y cabeza de pistones. Para combatir estos depósitos, se requieren una serie de aditivos que mantengan las partículas contaminantes en suspensión, evitando su aglomeración y posterior depósito en el motor. Estos aditivos son los detergentes y dispersantes. NIVELES DE CALIDAD Para los motores Diesel, la clasificación se divide en dos grupos, según el servicio al que estén destinados los motores: · B: Diesel ligero · E: Diesel pesado Al igual que en la especificación para motores de gasolina, la última actualización corresponde al año 2002, sustituyendo a las del año 98. NIVELES ACEA PARA MOTORES DIESEL Como en los motores de gasolina, ACEA ha desarrollado una nueva doble clasificación: DIESEL LIGERO: Para vehículos diesel de pasajeros. · ACEA B-1: Nivel especial para motores de bajo consumo y economizador de combustible. Sin equivalente con la anterior clasificación. · ACEA B-2: Supera al PD-2 anterior. · ACEA B-3: Nivel de calidad que marca la máxima calidad. · ACEA B-4: Nivel específico para motores V.W Tdi ; no es superior al B-3. · ACEA B-5: Nivel economizador de combustible de máxima calidad. DIESEL PESADO: · ACEA E-1 : Nivel básico para motores atmosféricos diesel más anticuados. Equivalente al D-4. · ACEA E-2: Se amplía a motores con turbo y sin equivalente anterior. · ACEA E-3: Mayor calidad y superior al D-5. · ACEA E-4: Categoría (1998) para requerimientos en motores Euro 1, Euro 2 y Euro 3 para periodos de cambio de aceite muy prolongados. Nivel que marca la máxima calidad · ACEA E-5: Nueva normativa que identificará los requerimientos de lubricación de motores diesel pesados europeos y americanos, especialmente adaptados a las normas sobre emisiones EURO-3. El cumplimiento de esta norma significa ensayos de mayor severidad que la norma E3, pero no significa que sea un nivel superior al E4-98.

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NIVELES API PARA MOTORES DIESEL Los niveles CA y CB están obsoletos, y en el mercado existen los niveles CC, CD, CE, CF, CF-4 y CG-4. · API CC: Aceites para motores ligeramente sobre alimentados, pero no apto para motores turboalimentados. · API CD: Primer nivel exigible a los aceites para motores turboalimentados. Ofrecen por ello una alta estabilidad térmica. · API CE: Aceites que superan ampliamente las exigencias del nivel CD. · API CF-4: Diseñado para motores de baja emisión de partículas. · API CG-4: Máximo nivel, implica un gran control sobre la formación de depósitos y carbonillas. · API CF: Nivel orientado a vehículos de obras públicas, agricultura, off-road. · API CH-4: Introducida en Diciembre de 1998. Para motores de 4 tiempos diesel diseñados para cumplir exigentes normas sobre emisiones contaminantes. Para motores que empleen gasoil con contenidos en azufre hasta un 0,5 %. Pueden usarse en lugar de API CG-4, CF-4, CE y anteriores. ACEITES SHPD SHPD (Super High Performance Diesel) no es una especificación en concreto, sino un concepto que se aplica a aquellos lubricantes desarrollados para mantener largos períodos de cambio. Es el criterio del fabricante del motor, junto con las características adecuadas del aceite, lo que, tras las pruebas de laboratorio y de campo que el fabricante estima oportunas, lo que determina la duración del aceite, en función del servicio que realice el vehículo. Las características que deben reunir estos productos son: · Gran estabilidad térmica y a la oxidación. · Viscosidad adecuada. · Alto poder detergente. · Alto poder dispersante. · Propiedades anti desgaste potenciadas. BIBLIOGRAFÍA.

mecanicayautomocion.blogspot.com/2009/.../sistema-de-lubricación (Revisado el 24/06/2015)

www.uclm.es/profesorado/porrasysoriano/motores/temas/lubricación.pdf (Revisado el 24/06/2015)

http://www.slideshare.net/olkey/sistema-de- lubricación (Revisado el 24/06/2015)

http://www.uclm.es/profesorado/porrasysoriano/motores/temas/lubricación.pdf (Revisado el 24/06/2015)

http://mecanicayautomocion.blogspot.com/2009/03/sistema-de- lubricación.html (Revisado el 24/06/2015)

Manual Técnico Gulf pag: 16-20 (Revisado el 26/06/2015)