Balance Térmico Al Motor De Combustión Interna 7 En La Estación Autónoma De Generación Distribuida De Moa.

Balance térmico al Motor de Combustión Interna 7 en la Estación Autónoma de Generación Distribuida de Moa.

Ing. Anislei Santiesteban Velázquez*
Dr. Pedro Remedios Castañeda*
Ing. Yodelkis Delgado Durupey **
* Universidad de Las Tunas Vladimir Ilich Lenin. Cuba
* anisleisv@ult.edu.cu * pdremedio@ult.edu.cu
** Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa
** ydelgado@ismm.edu.cuINTRODUCCION.
Del calor liberado por el combustible en la combustión solamente una parte se aprovecha en trabajo efectivo (Campos 1998, Lapido 2005, Faires 1981). Es importante determinar como se distribuye el calor que puede entregar el combustible, por lo que se hace necesario obtener la división del calor en función de varios parámetros que definen las condiciones de operación del motor(Reyes 1983).
En tal sentido, el objetivo de esta tarea es realizar el balance térmico de MCI a partir de la metodología que a continuación se establece.

Motor de combustión interna
En el Motor Diesel en estudio se quema el combustible a través de los procesos del ciclo de trabajo del motor: admisión, compresión, explosión o fuerza y escape, para generar un momento torsor y una potencia de1990 kW y una velocidad de rotación en el eje de1800 r.p.m que se obtiene a partir del impulso que trasmite la biela al cigüeñal que está acoplado al volante y conectado al eje del motor.
Este es estacionario de cuatro tiempos con 16 cilindros. Posee un sistema de enfriamiento con aire y con liquido refrigerante, uno de Regulación MDEC: que controla el motor, vigila los estado operativos, regula elllenado o bien, de la velocidad de rotación (en dependencia del estado operativo), y visualiza los estados de funcionamiento erróneos (códigos de fallo), además de tener un sistema de Inducción o Aspiración que suministra aire limpio a la temperatura correcta y cantidad al motor, un sistema de Lubricación que reduce la fricción entre las parte móviles del motor y el de Combustible regula ytransporta el combustible en el tiempo y con suficiente presión a la cámara de combustible de cada cilindro, además cuentan con una Unidad de Control del Motor (ECU) en el sistema de gestión del motor (MDEC), que permite el control del motor, garantiza la operatividad, la vida útil del mismo y protege al motor.
En la batería de grupos electrógenos (GE) de Moa se encuentran en servicio un total deocho MCI de marca MTU16V 4000 G81 de fabricación alemana; su función es proporcionar la potencia necesaria en el generador eléctrico para la producción de energía eléctrica.

Características técnicas principales:
Tipo de motor: Motor Diesel de cuatro tiempos de inyección directa, con cuatro válvulas por cilindro.
Cantidad de cilindros: 16.
Potencia indicada: 1990 kW.
Cilindrada: 4.06 litrospor cilindro.
Giro: a la izquierda.
Sistema de inyección: Common-Rail controlado electrónicamente.
Turbocompresión por gases de escape con refrigeración del aire de sobrealimentación.
Sistema de refrigeración de doble circuito, con refrigeración por agua del aire de sobrealimentación.
Refrigeración de los pistones.
Motor de arranque eléctrico por aire comprimido.
Apoyos del motorelásticos.

Materiales y métodos empleados en las mediciones
Para la realización de las mediciones se utilizaron datos obtenidos del software EROS que registra en tiempo real los parámetros de funcionamiento del motor y de la instalación. El EROS es un sistema de supervisión y control que realiza variadas funciones dentro del entorno de la dirección de procesos. Trabaja acoplado con el sistema decolección de datos M-visión teniendo en cuenta todas las características de las variables medidas y realizando un potente tratamiento estadístico y determinístico de las mismas.
En la Figura 1 se muestra el esquema de energía del motor.


Figura 1. Diagrama de energía del motor.


Metodología de cálculo para el balance térmico
La ecuación del balance térmico (Reyes 1985) tiene...