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domingo, 15 de abril de 2012
Potencia y Fuentes de Energa enMaquinaria Pesada
Estosconceptoslosvemosconfrecuenciaenlastablasdeespecificacionesdelmotordeunautomvilocamin.Pero,qusignifican?,Cmolosinterpretamos?
Empecemosconunaanaloga:Alsentirnosenfermosvisitamosalmdicoparaconsultarlesobrenuestromalestar.Luegodeescucharnuestranarracin,nosrealizaalgunaspruebassencillas:nostomaelpulsoylapresinsangunea.Estaspruebaslepermitenconocerelestadodefuncionamientodelcorazn.Esdecirconqurapidezyfuerzaesttrabajandonuestromotor.Eltorqueylapotenciasondosindicadoresdelfuncionamientodelmotor,nosdicenqutantafuerzapuedeproduciryconqurapidezpuedetrabajar.Eltorqueeslafuerzaqueproducenloscuerposenrotacin,recordemosqueelmotorproducefuerzaenunejequeseencuentragirando.Paramedirlo,losingenierosutilizanunbancofrenodinamomtricoquenoesmsqueunainstilacinenlaqueelmotorpuedegiraratodasucapacidadconectadomedianteunejeaunfrenoobalanzaquelofrenaenformagradualymidelafuerzaconqueseestfrenando.Mientrasobservalafigurasuperior,tomeunlpizporlosextremosconlapuntadelosdedosdeambasmanos.Conlosdedosdelamanoizquierdatratedehacerlogirar(motor)yconlamanoderechatratedeimpedirquegire.Mientrasmsfuerzahagaparaimpedirquegire,mayorserelesfuerzoquedebehacerparahacerloquegirar.SellamaTorquemximoalamayorcantidaddefuerzadegiroquepuedehacerelmotor.Estosucedeaciertonmeroderevoluciones.Siguiendoelejemplodelagrficaenlafigurainferior:Unmotorconuntorquemximode125Nm@2500rpmsignificaqueelmotorescapazdeproducirunafuerzadegiro(Tcnicamenteconocidocomomomentoopartorsional)dehasta125newtonmetrocuandoestaceleradoalmximoygiraa2500revolucionesporminuto.Recuerdequeelmotoresta
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aceleradoalmximo(TcnicamenteconocidocomoWOTwideopenthrottle)ynogiraalasmximasrevolucionesyaqueseencuentrafrenadoporelfrenodinamomtrico.
Mientrasmayorseael torquemximodeunmotor,msfuerteestees.Estoes
interesantealmomentodecompararmotoresyaquesinimportareltamao,eltipo,elsistemadeencendidoeldeinyeccin,unmotortendrmsfuerzaqueotrocuando
su torquemximo seamayor. La tendenciamundial es lograrmotores conel
torquemsalto posible en todas
lasrevolucionesyprincipalmentealarrancar.Esteefectoseconocecomomotorplano
Qupasconlapotencia? Lapotencia indica
larapidezconquepuedetrabajarelmotor.Lapotenciamximaeselmayornmeroobtenidodemultiplicareltorquedelmotorporlavelocidaddegiroenquelogenera.Enelcasodelafigura,[email protected]=TorquexvelocidadangularVeamoslasunidades:EnelsistemainternacionaleltorqueseexpresaenNm(Newtonmetro)LapotenciaseexpresaenW(Vatios)Debidoaquelosmotoresusadosenlaindustriaautomotriz,tienenmuchosvatiosseacostumbrausarelkW(Kilovatio)1kW=1000W
Relacionestiles:Potencia(enkW)=(Torque(Nm).Revolucionesporminutodelmotor(rpm))/95501kW=1,34hp(Horsepowercaballodepotencia)ElPSeselcaballoenelsistemamtrico.1kW=1,359PS1Nm=0,73756lbfft
RudolfDieseldesarroll la ideadelmotordieselyobtuvo
lapatentealemanaen1892.Su
logroeracrearunmotorconaltaeficiencia.Losmotoresagasolinafueroninventadosen1876y,especficamenteenesapoca,noeranmuyeficientes.
LasdiferenciasprincipalesentreelmotoragasolinayelDieselson:Unmotoragasolinaaspiraunamezcladegasyaire,loscomprimeyenciendelamezclaconunachispa.Unmotordieselsloaspiraaire,locomprimeyentoncesleinyectacombustiblealairecomprimido.ELcalordelairecomprimidoenciendeelcombustibleespontneamente.
Unmotordieselutilizamuchamscompresinqueunmotoragasolina.Unmotoragasolinacomprimeaunporcentajede8:1a12:1,mientrasunmotordieselcomprimeaunporcentajede14:1hasta25:1.Laaltacompresinse
traduceenmejoreficiencia.
Losmotoresdieselutilizan inyeccindecombustibledirecta,en
lacualelcombustibledieseles
inyectadodirectamentealcilindro.Losmotoresagasolinageneralmenteutilizancarburacinenlaqueelaireyelcombustiblesonmezcladosuntiempoantesdequeentre
al cilindro, o inyeccinde combustible depuerto en la queel
combustible es inyectadoa la vlvula
deaspiracin(fueradelcilindro).
Observequeelmotordieselnotienebuja,tomaelaireylocomprime,despusinyectaelcombustibledirectamenteenlacmaradecombustin(inyeccindirecta).Eselcalordelairecomprimidoloqueenciendeelcombustibleenunmotordiesel.En
esta animacin simplificada, el aparato verde pegado al lado
izquierdo del cilindro es un inyector de combustible.
Decualquierforma,elinyectorenunmotordieseleselcomponentemscomplejoyhasidoobjetodegranexperimentacinencualquiermotorparticulardebesercolocadoenvariedaddelugares.Elinyectordebesercapazderesistirlatemperaturaylapresindentrodelcilindroycolocarelcombustibleenunfinospray.Mantenerelrococirculandoenelcilindromuchotiempo,estambinunproblema,asquemuchosmotoresdieseldealtaeficienciautilizanvlvulasdeinduccinespeciales,cmarasdeprecombustinuotrosdispositivosparamezclarelaireen
lacmaradecombustinyparaqueporotrapartemejoreelprocesodeencendidoycombustin.Unagrandiferenciaentreunmotordieselyunmotoragasolinaestenelprocesodeinyeccin.Lamayoradelosmotoresdebarcosutilizaninyeccindepuertoouncarburadorenlugardeinyeccindirecta.enelmotordeunbarco,porconsiguiente,
Fuentesdeenerga
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Soy una Joven, que leencanta su carrera. Aficionadade la
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Etiquetas: Maquinaria Pesada y Movimiento de Tierras
todoelcombustibleesguardadoenelcilindroduranteelchoquedeaspiracin,ysequematodoinstantneamentecuandolabujadispara.Unmotordieselsiempreinyectasucombustibledirectamentealcilindro,yesinyectadomedianteunapartedelchoquedepoder.Estatcnicamejoralaeficienciadelmotordiesel.Lamayorademotoresdieselnosofrecenun
testigode luzdealgn tipoquenosemuestraen la
figura.Cuandoelmotordiesel est fro, el proceso de compresin no debe
elevar el aire a una temperatura suficientemente alta para encender
elcombustible.Eltapndeluzesunalambrecalentadoelctricamente(recuerdeloscablescalientesquehayenunatostadora)queayudaaencenderelcombustiblecuandoelmotorestfro.CombustibleDieselSiustedhacomparadoelcombustibledieselylagasolina,sabrquesondiferentes.Huelendiferente.Elcombustibledieselesmspesadoyaceitoso.Elcombustibledieselseevaporamuchomslentoquelagasolina,supuntodeebullicinesmsaltoqueeldelagua.Ustedoiramenudoquealcombustiblediesellollamangasoilporloaceitoso.Elcombustibledieselseevaporamslentoporqueesmspesado.Contienemstomosdecarbnencadenasmslargasquelagasolina(lagasolinatpicaesC9H20mientraseldieselestpicamenteC14H30).Tomamenostiemporefinarparacrearelcombustiblediesel,yaqueesgeneralmentemsbaratoquelagasolina.El
combustible diesel tiene una densidad de energa ms alta que la
gasolina. En promedio, un galn de
combustiblediesel(3'875L.)contieneaproximadamente147x106joules,mientrasqueungalndegasolinacontiene125x106joules.Esto,combinadoconlaeficienciamejoradadelosmotoresdiesel,explicaporqulosmotoresdieselposeenmejorkilometrajequeelequivalenteengasolina.
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3 comentarios:Heidy as 24 de enero de 2013, 1:02
Muy buena explicacin y me encant el diseo. :D
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Lunita 13 de noviembre de 2013, 17:17
Muchas Gracias!!
Annimo 30 de enero de 2015, 11:35
exelente informacion
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