7/23/2019 Motor Disel de 4 Tiempos

1/7

PROBLEMAS CLASES

La inyeccin de combustible se inicia en el momento de tiempo que corresponde a la posicin angular del cigeal =349, el periodo de demora de inflamacin es igual a 4 del giro de cigeal, calcular el ngulo de avance de inyeccin.

La demora de la inflamacin no tiene nada que ver, ya que por definicin el avance de inyeccin es la posicin del cigealcuando se inicia el proceso de inyeccin, el inicio de la combustin no tiene nada que ver con este parmetro avance deinyeccin, nunca van a coincidir por que la combustin siempre va a empezar despus del inicio de la inyeccin con unademora, siempre va a ver una demora del proceso de inflamacin nunca instantneamente el petrleo va a inflamarse enel cilindro, tiene que calentarse. Entonces segn la definicin

360 PMS - 349 = 11

El cigeal gira de 0 a 180, al final del proceso de compresin, donde justo tiene que saltar la chispa, faltan 2 tiemposms, una vuelta ms

El gasto horario de aire en el motor con la formacin de mezcla interior es igual a 500 kg/h, el gasto de combustible esigual a 20 kg/h, con que est trabajando el motor.

Tipo de motor: petrolero (formacin de mezcla interior)

0= 14.32

= 0

=500

20 1

14.32 = 1.74581

Un motor gasolinero no puede trabajar con esta mezcla a 1.35 deja de ser encendible, el petrolero puede trabajar por eltipo de encendido debido a la propagacin de las llamas del petrleo, se inflama por la compresin y no es homogneala mezcla 1.7 es el promedio, pero la concentracin del petrleo por donde salen los chorros de combustible no setendr este , ser ms bajo, ms rica es la mezcla, hay zonas donde existe puro aire y nada de petrleo.

En el motor con formacin de mezcla interior (Motor Diesel)Potencia efectiva = Eficiencia efectiva = . Calcular el gasto horario de combustible, .

Consumo especifico efectivo de combustible :

=3600

0

MG 14.85 44MD 14.32 42.5

7/23/2019 Motor Disel de 4 Tiempos

2/7

=3600

0.3542.5

= 242.02

Este motor quema 242 gr de combustible para producir 1 kW de potencia en una hora

Consumo horario de combustible:

= 1000

=242.02 120

1000

= 29.0424

MOTOR DIESEL

Numero de Cilindros = Numero de tiempos = Potencia efectiva = Frecuencia de rotacin = Dimetro = Relacin S/D = . Calcular la potencia de las perdidas mecnicas y la eficiencia mecnica de este motor.

Para que motores se usan las cmaras separadas? En los motores grandes no se puede tener cmaras separadas por queestn se caracterizan por mayores prdidas de calor consecuentemente mayor gasto de combustible, por ese motivo noconviene tener cmaras separadas en motores grandes, en los motores pequeos si se pueden tener cmaras separadasSegn la teora los motores con cmaras no separadas tienen un dimetro de cilindro

100 , nuestro motor

tiene 130 mm, entonces es un motor grande con cmaras no separadas de inyeccin directa. Entonces conociendo estovamos a la siguiente tabla:

Motor A BMotor Gasolinero:

S/D > 1S/D < 1

0.0490.039

0.01520.0132

Motor Diesel con cmara decombustin:

No separadaSeparada

0.1030.103

0.01180.0135

En cada vuelta (revolucin) el pistn recorre 2 carreras = 2*S, S est en metros

[ / ] = = ( )

21

(1 min )601

= 30

= 1.25 = 1.25 130

7/23/2019 Motor Disel de 4 Tiempos

3/7

= 162.5

=1000 0.1625

30

= 5.42 /

Calculando la presin media de las prdidas mecnicas :

[ ] = + = 0.103 + 0.0118 (5.42 / ) = 0.166956

Entonces con este parmetro calculamos la potencia de las prdidas mecnicas (utilizando la misma frmula de lapotencia efectiva cambiando el subndice): [ ]

= 30 Calculando el volumen de trabajo

rea del cilindro:

= 2

4

= 0.13 24 = 0.0132732289614 2

Volumen del trabajo:

= = 0.0132732289614 2 0.1625

= 0.0021568997062 3 = 2.1568997062

Calculando

= 4 2.1568997062 = 8.6275988248

Calculando := 0.166956

8.6275988248 1000304

= 12.48

Entonces ahora si podemos calcular la eficiencia mecnica :

= =+

=120

120 + 12.48

= 90.6%

MOTOR DIESEL

Numero de Cilindros = Numero de tiempos = Potencia efectiva = Frecuencia de rotacin = Presin indicada = . Carrera =

7/23/2019 Motor Disel de 4 Tiempos

4/7

Calcular el dimetro del cilindro .

Como no conocemos el dimetro del cilindro entonces podemos probar con cmaras separadas y no separadas, otraforma puede ser viendo la carrera, para una relacin S/D igual a 1 entonces el dimetro seria 205 mm entoncesestaramos hablando de un cmaras no separadas.

Motor A BMotor Gasolinero:

S/D > 1S/D < 1

0.0490.039

0.01520.0132

Motor Diesel con cmara decombustin:

No separadaSeparada

0.1030.103

0.01180.0135

En cada vuelta (revolucin) el pistn recorre 2 carreras = 2*S, S est en metros

[ / ] = = ( )

21

(1 min )601

= 30

=1250 0.205

30

= 8.542 /

Calculando la presin media de las prdidas mecnicas :

[ ] = + = 0.103 + 0.0118 (8.542 / )

= 0.2038

Calculando la presin efectiva :

= = 1.25 0.2038

= 1.0462 Calculando el volumen de trabajo

= 30

155 = 1.0462 41250304 = 3.55

Calculando el dimetro:

= 24

3.5510 3 3= 2

4 0.205 = 0.1485

7/23/2019 Motor Disel de 4 Tiempos

5/7

= 148.5

= . , Cul ser su eficiencia mecnica, si manteniendo las mismas revoluciones (frecuencia de rotacin) va adisminuir dos veces.

=+

= 0.75

= 0.75 ( + ) (1 0.75 ) = 0.75

m=13 e

La nueva eficiencia mecnica :

=0.5

0.5 + 13 e

= 0.6

MOTOR DIESELNumero de Cilindros = Numero de tiempos = Dimetro = Carrera = Frecuencia de rotacin = Presin a la salida del turbocompresor o presin en la entrada en el cilindro = . Temperatura del aire que entra al cilindro = Gasto real de aire =

. /

= . /( ) Calcular la eficiencia volumtrica de este motor.

La eficiencia volumtrica : es la relacin entre la cantidad real de aire y cantidad terica que podra llenar los cilindroscon las presiones y temperaturas dadas en el conducto de admisin.

Calculando la densidad del aire:

= 10 6

=0.17

10 6 1

287.3

365

= 1.621 / 3

Calculando el volumen de trabajo rea del cilindro:

= 24

7/23/2019 Motor Disel de 4 Tiempos

6/7

= (0.145 )24 = 0.0165129963854 2

Volumen de trabajo:

= = 0.0165129963854 2 0.205

= 0.003385164259 3

= 3.385

Calculo del gasto terico de aire (cada 2 vueltas aspira cada cilindro):

[ / ] =2

60

=240.003385164259 3 1250

604 1.621 / 3 = 0.2286 /

Calculo de la eficiencia volumtrica :

=0.21 /

0.2286 /

= 0.918

MOTOR DIESELNumero de Cilindros = Numero de tiempos = Frecuencia de rotacin = Potencia efectiva = Eficiencia efectiva = . Relacin aire/combustible =

.

El Suministro cclico de combustible disminuye en 2.55x10 -5 kg/ciclo

Calcular el nuevo que va a tener el motor.

El Suministro cclico de combustible es la cantidad de combustible inyectada en un cilindro en un ciclo de trabajo (2vueltas, por ser motor de 4 tiempos).Soltamos el pedal para disminuir el suministro cclico de combustible en 2.55x10-5 kg/ciclo, sube, debido a que semantiene la frecuencia, entonces el gasto de aire es el mismo disminuye la cantidad de combustible, entonces alfa tieneque subir, cul sera el nuevo alfa, en el nuevo rgimen de trabajo en la misma velocidad.

Tenemos que sacar el gasto de combustible:

SEGUNDO EXAMEN

7/23/2019 Motor Disel de 4 Tiempos

7/7

1. Motor Disel de 4 tiempos, = 90% , = 165 , = 1900 , = 11 / , densidad del aire= 0.92 / 3, relacin estequiomtrica 0= 14.45 . Calcular el consumo horario de combustible en kg/h

gasto real de aire en kg/h, relacin aire-combustible (los datos faltantes tomar de la fig. 1.).

MOTOR DIESELNumero de Cilindros = Numero de tiempos = Eficiencia volumtrica = % Potencia efectiva = Frecuencia de rotacin = Densidad del aire = . / Relacin estequiomtrica = .