Análisis de vibraciones

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ANALISIS DE VIBRACIONES PARA MOTOR DE COMBUSTION INTERNA.
Oscar Gerardo Rubiano, u1801326@unimiliar.edu.co, Jose Luis Avila, u1801245@unimilitar.edu.co, y Daniel Castillo Brito, u1801256@unimiliar.edu.co

Index Terms—Tiempo de muestreo, Nyquist-shannon, Whittaker–Shannon.

I. M OTOR DE COMBUSTION INTERNA . 1.1 Historia. El motor a combustión interna fue un invento que ayudo muchísimo amejorar el transporte, casi al mismo nivel que la rueda. Por primera vez, se pondría una maquina pequeña y bastante eficaz que hizo posible la producción de aviones y automóviles. El motor de combustión interna permite quemar nafta en su interior que es lo que le permite producir energía. El combustible arde dentro de un tubo denominado cilindro, y de esta manera produce gases calientes alquemarse, estos empujan un pistón hacia abajo del cilindro. El movimiento de este pistón produce la fuerza que se necesita para mover ruedas o maquinaria. En el año 1859, Etienne Lenoir, un inventor de origen belga (1822 – 1900) creó el primer motor de combustión interna. Este motor estaba movido por gas. El ingeniero Nikolaus Otto, de origen alemán (1832-1891) inventó un motor mejorado del antecesor enel año 1876. Este nuevo motor usaba cuatro movimientos del pistón para producir energía, fue conocido como motor de cuatro tiempos. Fue desarrollado por Gottlieb Daimler y Kart Benz, y dio como resultado la producción del primer auto en el año 1886. El primer auto Daimler y Benz adaptaron el motor creado en el año 1876 por Otto para que pudiera utilizar gasolina, esta era más ventajosa que el gas.Esto hizo que no se sujetara al uso del gas y pudiera la potencia generada mover un vehículo de pasajeros. 1.2 Funcionamiento. Un motor de combustión interna es básicamente una máquina que mezcla oxígeno con combustible gasificado. Una vez mezclados íntimamente y confinados en un espacio denominado cámara de combustión, los gases son encendidos para quemarse (combustión). Debido a su diseño, elmotor, utiliza el calor generado por la combustión, como energía para producir el movimiento giratorio que conocemos. Motor a Gasolina o Alcohol. A continuacion se definira el comportamiento de un motor de 4 tiempos.

1) El primer tiempo denominado Carrera de admisión en este se abre la válvula de admisión, el pistón baja y el cilindro se llena de aire mezclado con combustible. 2) El segundo tiempodenominado Carrera de compresión en este proceso se cierra la válvula de admisión, el pistón sube y comprime la mezcla de aire/gasolina. 3) El tercer tiempo denominado Carrera de expansión en este proceso se enciende la mezcla comprimida y el calor generado por la combustión expande los gases que ejercen presión sobre el pistón. 4) El caurto tiempo denominado Carrera de escape en este proceso seabre la válvula de escape, el pistón se desplaza hacia el punto muerto superior, expulsando los gases quemados.

1.3 Partes de un motor de combustion.

Figure 1.

Partes de un motor de combustion interna.

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II. D IAGRAMA DE BLOQUES DE COMPONENTES DEL SISTEMA .

IV. ACONDISIONAMIENTO DE SENSORICA . El sensor que se escogió fue un acelerómetro MMA7361L este cuenta con 2 sensibilidades,la más baja es de 206mV/g y la más alta es de 800mv/g, se escogió una sensibilidad teniendo en cuenta la resolución del micro y los cambios del motor tanto para pequeñas como grandes vibraciones, la resolución de la conversión A/D de un micro se puede deteralimentacion donde n minar de la siguiente manera: V oltaje de n −1 2 representa el número de bits del microcontrolador, en este caso se escogeun voltaje de alimentación de 3.3v y 8 bits para la conversión A/D, esto debido a que el sensor(el acelerómetro) en su punto más alto tiene una salida alrededor de 3v, lo que permite optimizar el uso del acelerómetro. Teniendo en cuenta lo anterior la resolución será igual a: 23.3 = 12.94mV 8 −1 esto quiere decir que por cada 12.94mv que genere el sensor se aumentara un bit en el código, con lo...