Informe Lab Ciclo Otto

INGENIERÍA MECANICA INDUSTRIAL
CASA CENTRAL

LABORATORIO N°4: MCI Ciclo Otto

MÁQUINAS TÉRMICAS
Profesor Mario Toledo T.
Profesor Guía Guillermo Galleguillos
Alumnos: Nelson Castillo – Emmanuel Correa – Sebastián Moreno – Stefano Olivier.

Resumen En el presente se obtendrán los valores característicos de un Motor de Combustión Interna de ciclo Otto continuación se exponen valorescaracterísticos de un MCI ciclo Otto, se confeccionarán sus curvas características, cálculo de potencia, torque, consumo específico y presión media efectiva. También se añaden mediciones de temperatura del motor y el % de los gases de escape.

1.- Introducción a la teoría.

Existen dos grandes familias de motores: los motores encendidos por chispa (ciclo Otto) y los motores encendidos porcompresión (Diesel).
Estos motores desarrollan su potencia mediante la transformación de la energía de una reacción química de combustión en energía mecánica, conociéndose esta transformación como el ciclo termodinámico del motor. La cilindrada del motor es de 2693 [cm3], la que se divide en 6 cilindros en línea.
Después de esto se dice que la característica más importante de un motor es la cantidadde trabajo que produce en un tiempo determinado, es decir, su potencia, potencia que se calcula mediante:

P =T x ω (1)

Con base en la ecuación (1) se midió en el ensayo el Torque y rpm (luego transformadas a velocidad angular). Esto se logra con un dinamómetro instalado en el freno de agua que opone resistencia al giro del motor el cual consume toda la energía que entrega elmotor.
Con base en las mediciones realizadas se obtienen curvas características del motor (ver gráfico.1, grafico.2, grafico.3).

Consumo especifico de combustible:

be=BPe[grkW·hr] (2)

Donde; be = Consumo especifico de combustible, B = caudal másico de combustible [Kg/hr].

2.- Procedimiento experimental.

El equipo ensayado es un motor MECH (Otto), marca: BMW,Origen: Alemania, Modelo: M20 B27, nº de cilindros: 6 en línea, refrigeración: por liquido a presión, cilindrada: 2693 [cm3] diámetro de cilindros: 84 [mm], carrera pistón: 81 [mm], Potencia max: 95 [kW] @ 4800 [rpm], Momento max: 230 [Nm] @ 3200 [rpm], año de fabricación 1987, gestión electrónica: BOSCH MOTRONIC 1.1.

Freno dinamométrico, Marca: SCHENCK, modelo: U1-25R, principio: hidráulico, añofabricación: 1967, origen: Alemania, rango: 0-50 [kgf], Resolución: 0.1 [kgf], velocidad max: 5000 [rpm].

1.- Puesta en marcha del motor en vacío; 2000 [rpm] alcanzando una temperatura de 75 [°C]. Esto se hace para lograr estabilizar el comportamiento del motor. Se enciende desde fuera de la cabina por normativa de seguridad.

2.- Se enciende un ventilador para emular el comportamiento enmovimiento del motor para así lograr el enfriamiento del agua (liquido refrigerante). Se debe tener precaución que su temperatura no sobrepase los 100 [ºC]
3.- Luego mediante un mecanismo de palanca externo que permite regular el freno y aplicar carga el motor se mantiene funcionando a las rpm necesarias para comenzar el ensayo a 1200 [rpm], estas van variando, como lo muestra la tabla n° 1, hastalas 4000 [rpm].

4.- En este momento se realizan las mediciones de fuerza [kg] con el freno dinamométrico y con el equipo BOSCH se hacen las mediciones de gases con sus porcentajes ó ppm, también la temperatura del aceite. Tabla n° 2.

5.-A la vez se toma el tiempo en que el motor consume 125 [cm3] de combustible de 95 octanos y las condiciones ambientales. Tabla nº 3.

6.- Una vezregistrado los datos mencionados se varía nuevamente la carga del freno, ajustar las rpm. Y así sucesivamente para obtener cargas a distintas rpm para una misma abertura de mariposa.

3.- Resultados obtenidos
Los datos se registran en las siguientes tablas:

  | DINAMOMETRO |
Medición | n [RPM] | ω [rad/s] | F [Kgf] | F [N] |
1 | 1200 | 125,66 | 28,50 | 279,30 |
2 | 1700 | 178,02 | 29,00 |...