Motor De Combustion Interna

Motor de combustión interna
1. Objetivo.
Esta práctica consiste en determinar varios parámetros de un motor de combustión interna en régimen permanente. El motor utilizado fue de seis cilindros en línea.
Los parámetros a determinar son los siguientes:
* Par motor y potencia efectiva.
* Consumo específico de combustible.
* Presión media efectiva.
* Rendimiento volumétrico.2.Fundamento teórico.
Se define como motor de combustión interna o motor a pistón, a un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de un combustible que arde dentro de una cámara de combustión. Su nombre se debe, a que dicha combustión se produce dentro de la máquina en sí misma, a diferencia de, por ejemplo, la máquina de vapor.
A continuación, se van a describir brevementealgunos de los parámetros que se quieren determinar, así como las ecuaciones que relacionan a los mismos con los datos recabados durante la práctica.
* Par motor: Momento de la fuerza del motor sobre el eje de transmisión.
Me=F·LBrazo
* Potencia efectiva: Es el producto del par resistente del freno, que coincide con el par efectivo del motor en condiciones estacionarias, por la velocidad derotación. La ecuación a emplear es la siguiente:

We= Me· 2·π·N60 · 1000
Hay que mencionar que para que la potencia se obtenga en kW, el par debe estarlo en Nm, el régimen de giro en revoluciones por minuto y la velocidad de rotación en radianes.

* Caudal volumétrico y másico y consumo específico de combustible:
El caudal volumétrico se obtiene a partir de la siguiente ecuación:
Vf=VprobetaTiempo
Multiplicando el resultado que proviene de la ecuación anterior por la densidad, se obtiene el caudal másico:
mf= Vf·ρf
Por último, el consumo específico de combustible se obtiene dividiendo por la potencia, y sus unidades son gramo partido por kilovatio y hora:
gef= mf·1000·3600We
* Caudal volumétrico y másico de aire.
Caudal volumétrico de aire: Va=k·ha, siendo k en estecaso 0,06048 y h la altura vertical de la columna, que en este caso al estar inclinada 30º h=L x cos 30º.
Caudal másico, se obtiene multiplicando el caudal volumétrico por la densidad: ma= Va·ρa=Va·PresiónR·T
* Dosado absoluto y relativo:
Dosado absoluto se calcula a partir de la ecuación: F= mfma
Dosado relativo se obtiene dividiendo el absoluto por el estequiométrico: FR= FFe siendo Fediferente para cada combustible.

* Rendimiento volumétrico: Evalúa la capacidad de llenado del motor, es decir, es el rendimiento que indica lo que se aprovecha de la cilindrada.
ηv= maVt·ρaREF·N2·60

* Rendimiento térmico, se define como potencia efectiva del motor por energía química aportada por el combustible (Hc es el poder calorífico inferior del gasóleo: ≈43200 kJ/kg):
ηv=Wemf·Hc* Energía de los gases de escape: Energía térmica que se pierde por los gases a la salida del motor debido a su temperatura, se calcula como el caudal de gases de escape por su entalpía (Cpe es el calor específico de los gases a la salida y TeDT la temperatura del gas de escape después de la turbina).
Ee=ma+mf· Cpe·TeDT

En la tabla que aparece a continuación, se recogen algunos valoresnuméricos característicos del motor utilizado para el ensayo, que serán utilizados para calcular los parámetros buscados.
Características |
Diámetro | 112 mm |
Carrera | 130 mm |
Longitud del brazo | 955 mm |
Volumen de la probeta de combustible | 1000 cm3 |
Constante del caudalímetro | 0,06048 |
1. Procedimiento experimental y datos recogidos.
El procedimiento experimental es muysimple en este caso, ya que tan sólo consiste en anotar los valores numéricos que aparecen en los distintos paneles, y que se corresponden con los valores medidos por unos sensores colocados en los distintos puntos del motor.
En nuestra práctica, el motor utilizado es de seis cilindros en línea. Una vez que nos hemos asegurado de que mide cada panel, tan sólo hay que encender el motor y...