Diseño de un motor gasolinero de 90 octanos

MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA, INGENIERIA MECANICA, INGENERIA ELECTRONICA E INGENIERIA DE MINAS.

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA

.

DOCENTE : Ing. ALFONSO HUAMAN VALENCIA

CURSO : MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

ALUMNO : CHUQUITAYPE QUISPE EDWIN CODIGO : 081513

CUSCO – PERU 2015-II

Índice.

DISEÑO DE UN MOTOR GASOLINERO DE 90 OCTANOS


1. Introducción…………………………………………………………………………1

2. Parámetros iniciales……………………………………………………………………………………………….2

3. composición del hidrocarburo……………………………………………………3

3.1. Generalidades de la combustión………………………………………………4

3.1. Coeficiente de exceso de aire………………………………………………….5

3.2. Usos del coeficiente de aire……………………………………………………..6

3.3. Combustión incompleta y productos de la combustión…………………..7

4.Proceso de admisión………………………………………………………………8

4.1Presión en el cilindro en el proceso de admisión………………………..…9

4.2Gases residuales y coeficiente de gases residuales……………………...10

4.3Temperatura de admisión………………………………………………………11

4.4Coeficiente de llenado o rendimiento volumétrico………………………..12

5.Proceso de compresión…………………………………………………………13

6.Proceso de combustión……………………………………………………….…14

7. Calculo de la presión máxima al final de la combustión visible…………..15

8.Proceso de expansión………………………………………………...................16

9Parámetros indicados y parámetros efectivos………………………………..17

9.1Parámetros indicados………………………………………………………..…18

9.2Parámetros efectivos……………………………………………………….......19

9.3Dimensiones principales del motor…………………………………………….26

Anexos………………………………………………………………………………...26


Conclusiones…………………………………………………………………………27

Bibliografía……………………………………………………………………………27


1.INTRODUCCIÓN

El diseño del motor Gasolinero de 90 octanos con una potencia nominal de 120HP, velocidad nominal de 3450RPM y relación de compresión de 11.8 este diseño esta hecho en condiciones atmosféricas de la región cusco, en estos cálculos se muestra los procesos de admisión, compresión, combustión y expansión. También se definirá las dimensiones principales del motor (cilindrada, carrera, diámetro del pistón, consumo de combustible, eficiencias y otros parámetros).

DISEÑO DE UN MOTOR GASOLINERO DE 90 OCTANOS


2.-LOS PARÁMETROS INICIALES

2.1Procedimiento a seguir.

Primero veremos la composición del hidrocarburo.

algunas generalidades del proceso de combustión.

Cálculos en el proceso de admisión.

Calculo de las temperaturas de admisión.

Cálculos en el proceso de compresión.

Cálculos en el proceso de combustión.

Cálculos en el proceso de expansión.

Octavo el proceso de escape.

Calculo de los parámetros indicados y parámetros efectivos.

Y finalmente calcularemos las principales dimensiones del motor.

3. COMPOSICION GRAVIMETRICA DEL COMBUSTIBLE (GASOLINA SP 90)

Potencia 120 HP 89.484 KW

Velocidad 3450 RPM Ɛ 11.8


PODER CALORIFICO:

3.1. GENERALIDADES DE LA COMBUSTION:

Para motores gasolineros:

Las mezclas RICAS (∝<1) ∝=(0.85−0.9)

3.2COEFICIENTE DE EXCESO DE AIRE

la cantidad de aire teórica necesaria para la combustión de 1kg de combustible se halla

mediante la ecuación:

lo=1

0.23 ( 83C+8 H−Oc )

CARBONO: 0.855

HIDROGENO: 0.145

OXIGENO: 0

Hu= 44000 KJ/Kg

44 MJ/Kg

α = 0.9 COEFICIENTE DE EXESO DE AIRE (Asumido)


lo=1

0.23 ( 83∗0.855+8∗0.145−0.0)=14.95652174 Kg aire /kg comb

y mediante la otra ecuación:

Lo=1

0.21 ( C12+ H

4−Oc

32 )Lo=

10.21 ( 0,87

12 +0.126

4 −0.004❑

32 )=¿

L=∝ L0=0.461Kmolaire /Kmolcomb

l=α l0=13.46Kgaire /Kcomb

Masa molecular aparente de aire

μa=l0L0

=μa=¿29.22

3.3. COMBUSTION INCOMPLETA Y PRODUCTOS DE LA COMBUSTION

En motores otto (gasolineras):

CALCULO DE LA CANTIDAD TOTAL DE MEZCLA DEL CARBURANTE

*para motores gasolina Masa molecular del combustible μC ¿)

μC=¿120 ASUMIDO ¿

CALCULO DE LA MEZCLA FRESCA

M 1=α LO+1μC

[kmol ]=¿0.469047619 Kmol aire/ Kmol comb

masa de carga fresca

G1=1+α lO=1+(0.9)14.95652174=14.46 kg

L0 =0.511904762 kmol aire/kmol comb


La cantidad de cada uno de los componentes de los productos de combustión y su suma:

(Para la combustión incompleta se observa que la relación entre el número de moles del hidrogeno y del monóxido de carbono es aproximadamente constante y no depende del α y se representa por k¿

K=MH

MCO

Si HC =(0.14−0.19 )entonces K=0.45−0.50

Con una composición de (C = 0.855 H = 0.145)

para=0.1450.855 =0.169

Interpolando

k=0.479590643 relacion del hidrogeno y carbono del combustible

3.4.COMPONENTES DE LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTION M2

MCO=0.42 1−α1+K

LO [Kmol ]=0.014531046MCO2= C

12−MCO [ Kmol ]=¿0.056718954

MH 2=K MCO [ Kmol ]=¿ 0.006968954

H/C ( K)0.14 0.45

0.169590643 k0.19 0.5


MH 2O=H2

−M H 2[ Kmol ]=¿ 0.065531046

MN 2=0.79α LO [ Kmol ] = 0.363964286

La cantidad total de los productos de la combustión es:

M 2=MCO+MCO2+MH 2

+MH 2O+MN 2 =

El incremento de volumen: ∆M=(M 2)α <1−M 1

∆M=0.507714286−0.469047619=0.03867 Kmol

Masa molecular aparente del aire: μa=loLo

=29.22

Insuficiencia de oxigeno

Cantidad de aire estequiométrico: M 20=C12

+ H2

+0.79 L0=0.548154762

Exceso de aire: M 2α=M 20−M 2=0.040440476

Coeficiente de fracción volumétrica: r0=−M 20

M 2=1.079652035

Coeficiente de fracción volumétrica de: rα=M 2α

M 2=0.079652035

r0−rα=1

El coeficiente teórico de variación molecular se determina por:

μo=1+ ∆MM 1

=M 2

M 1=0.50778

0.4695=1.082

0.507714286 (Kmol/Kmol comb)


4.-PARAMENTROS DEL PROCESO DE ADMISIÓNDIAGRAMA DE P-V SIN SOBREALIMENTACION

4.1.-PRESIÓN EN EL CILINDRO EN EL PROCESO DE ADMISIÓN.Para nuestro caso el motor no es sobrealimentado

Presión al final de la admisión

PK=PO y ρk= ρo

Pa=P k−∆ Pa

Perdidas hidráulicas en el múltiple de admisión

∆ Pa=Pk−Pa=(β2+ξad ) ωad2

2ρk10−6 [MPa ]


Calculo de la densidad de la carga fresca:

T 0=¿288° K ¿ y presión de Po = 0.068MPa; con

ρo=Po

RaT o∗106=0.068∗28.96∗106

284.53∗288=0.898254 kg

m3

La suma de (β2+ξad )=2,5……4,0 Asumimos : 3

β=factor deamortiguamiento de la carga fresca

ξad=coeficientede amortguamientode lacarga fresca

Velocidad del aire en el múltiple de admisión (ωad=50−130m /s )

tomamos: 100m/s

Finalmente

Pa=P0−∆ Pa

Presión al final de la admisión: Pa=PO−( β2+ξad ) ωad2

2ρo10−6

Pa=0.068−3∗1002

2∗0.82244∗10−6=0.055552622MPa

∆ Pa=P0−Pa=¿0.012447378


4.2.-GASES RESIDUALES Y COEFICIENTE DE GASES RESIDUALES.T K=TO

γr=M r

M 1

Coeficientes de gases residuales: γr=

T o+∆TT r

∗Pr

ϵ Pa−P r

∆T : Temperatura de calentamiento de la carga varía entre 0 a 20°

k para los motores de formación externa de los gases; asumiremos un valor promedio de 15°C.

Tr: este valor se asume de 900-1000°k para motores a gasolina tomamos:940°k

Pr: se debe asumir de (1,1…….1, 25) tomamos: 1,25*P0: Relación de compresión

Pr = 1.25*0.068= 0.085 MPa.

Finalmente: coeficiente de gases residuales (0.03-0.06)

γr=

288+15940

∗0.085

11.8∗0.055552622−0.085=0.048024418

Para E.CH. γr<0.03-0.06> esta dentro de lo admisible (sin sobrealimentación para motores de 4 tiempos)

M r=M1∗¿ γ r=0.022525739Kmol¿

Ɛ= 11.8


4.3.-TEMPERATURAS EN LA ADMISIÓNLa temperatura al final de la admisión, para Tk = To se determina mediante la ecuación:

T a=T o+∆T+γ rT r

1+γ r=288+15+0.048024418∗940

1+0.048024418=332.1897343 ° K

4.4.-Coeficiente de llenado o rendimiento volumétrico.Par evaluar la calidad de admisión y para saber si el cilindro fue saturado en su totalidad con carga fresca en su totalidad.

Siendo: Tk = To; Pk = Po.

φ=coeficiente decarga paramotores rapidos ¿

ϵ=11.8, además φ=0.8(por que estamos asumiendo)

ηv=φ1ϵ

(ϵ−1)Pa

Pk

T k

Ta (1+γr )=

0.8∗11.810.8

∗0.055

0.068∗288

332.18973 (1+0.048 )=0.8340

Los valores permisibles del coeficiente de llenado son:

ηv: 0,8……..0, 9 lentos sin turbo

ηv: 0,75……0,85 rápidos sin turbo…………….si cumple

ηv: 0,9……….0, 98 sobre alimentados


5.-PARÁMETROS DE COMPRESIÓNEl cálculo de los parámetros del proceso de compresión se realiza mediante un balance de energía en el tramo a-c.

Diagrama (p-v) para gasolina

Determinando:

M 2a=M 2O−M 2

M 2O=c

12+ H

2+0.79L0

r0=M 2O

M 2=1.079656

ra=M 2a

M 2=0.079656

Comprobando:

r0−ra=1


Para gasolineros: ∝<1

q1=¿¿ ; q2=γ r∗r 0

1+γr

q1= ¿¿ = 1−0.0480∗0.0796561+0.0480

=¿0.950526286

q2=γ r∗r 0

1+γr= 0.0480∗1.079656

1+0.0480=¿0.049473714

q1+q2=1

Finalmente:

q1 (UC−U a )+q2 (U } rsub {C} - {U a )− Rn1−1 (T c−T a )=0

Determinamos:U ”a y Ua para: T a=332.189 °K q1=0.9505 y q2=0.0494

transformamos a0C: T a=332.189−273=59.1897 OC


Interpolando para Ua :

U a=1192.67 KJkmol

De igual manera interpolamos para U ”a (α=0.9 ):

Ta(ºC) Ua (KJ/Kmol)

0 059.18973431 Ua100 2015


U ”a=13048.37 KJkmol

Nos falta determinar T C:

Siendo: T C=T aԐn1−1 aquí asumimos valores de n1 los menores posibles:

Para motores a gasolina: n1=1.30−1.37

Tomamos un valor de n1=1.3

T C=332.189(11.8)1.3−1=696.540K:

Ta(ºC) U"a (KJ/Kmol)0 059.18973431 U"a100 22045


Interpolamos para T C=696.540K -273°K=423.5476 °K e interpolamos valores para U ”c y U c

Para determinar U c :

Interpolando:

U c=9115.405 KJkmol

ENERGIA INTERNA DE LOS GASES

Tc(ºC) Uc (KJ/Kmol)

300 6364423.5476149 Uc400 8591


Para hallar U ”c :

(De la tabla 4) y para (α=0.9 )

U ”c=99652.84 KJkmol

Remplazando en la ecuación:

ENERGIA INTERNA DE LOS PRODUCTOS DE COMBUSTION

Tc(ºC) Uc" (KJ/Kmol)300 6916.5423.5476149 U"c400 9384.2


q1 (UC−U a )+q2 ¿

n(1) 1.3R= 8.314 KJ/Kmol*ºCTc= 423.5476149 °CTa= 59.18973431 °C

B=1717.838562

Asumimos un nuevo valor para n1=1.38

T C=T aԐn1−1=332.189(11.8)1.38−1=848.596C

Interpolamos para T C=848.5960C-273°C= 575.596 e interpolamos valores para U ”c y U c

Para U c :

U c=12677.86 kj /Kmol

paraU”c y con (α=0.9 ) :

U ”c=139323.13 kj /Kmol

q1 (UC−U a )+q2 (U } rsub {C} - {U a )− Rn1−1 (T c−T a )=B

ENERGIA INTERNA DE LOS GASES

Tc(ºC) Uc (KJ/Kmol)

500 10890575.5967615 Uc600 13255

ENERGIA INTERNA DE LOS PRODUCTOS DE COMBUSTION Tc(ºC) Uc (KJ/Kmol)500 119386575.5967615 U"c600 145759


B=5865.8 KJ /Kmol

INTERPOLANDO PARA HALLAR EL VERDADERO VALOR DE B

B n(1)1717.84 1.30 n5865.81 1.38

Hallando n1=1.2668 definitivo o real

Para motores a gasolina: n1=1.2668(Valor Realque balanceala Ecuación)

Calculamos

PC=PaԐn1−1 Y T C=T aԐ

n1−1

PC=0.05555(11.8)1.2668=1.26659Mp

T C=332.189(11.8)1.2668−1=641.8566 °K

n(1) 1.38R= 8.314 KJ/Kmol*ºCTc= 575.5967615 °CTa= 59.18973431 °C


6.-PROCESO DE COMBUSTIONEntonces el primer miembro de la ecuación:

ξ z (Hu− (∆ Hu )quim )(1+γ r ) M 1

+U c+γrU

' 'c

1+γr=A

Para gasolina:

ξ z=coeficiente deaprovechamiento decalor :0.8-0.9 tomamos: ξ z=0.85

H u=44000 KJKg

(∆H u )quim=A (1−α )LO

A: (110…………120*106) tomamos: 120∗106

(∆H u )quim=120∗106 (1−α ) Lo=120∗106∗(1−0.9 ) 0.512=6,142.85 KJkmol

γr=0.048 (Cálculos anteriores)

M 1=0.4690 kmol

Para calcular: UC=¿ (μC v )TC¿

Sabemos: T C=641.85660K =368.8566°C recurrimos ala tabla 1


Interpolamos:

μC v=21.373 KJKmolC

UC=¿ (μC v )TC=21.883∗560.918=7883.742 KJ

Kmol¿

Nos queda calcular: (μC v )' ' z para calcular este valor recurrimos a la tabla

INTERPOLANDO DE LA TABLA 1 Tc(ºC) uCv(KJ/(Kmol.ºC)400.00 21.78368.8566993 uCv500.00 22.09


U } rsub {C } = left (μ {C} rsub {v} right ) TC ¿

Calor específico de los productos al final del proceso de compresión:

(μC v )' ' c=(μC v )COrCO+(μC v )CO2rCO2

+ (μC v )H2rH 2+(μC v)H 2O

rH 2O+(μC v )N 2

rN2

Interpolando para cada uno de los términos para T=368.85669°C.

TABLA 1Tc=500 ºC Tc=600 ºC 368.8566993

CO2 36.258 37.438 34.71050905CO 21.784 22.11 21.35647284H2O 27.315 27.88 26.57404035H2 20.934 21.001 20.84613399N2 21.449 21.729 21.08179876

M 2=0.5077

Nos Falta Calcular:

rCO=MCO

M 2= 0.014946 kmol

0.510626 Kmol=0.02862

rCO2=

MCO2

M2= 0.056304 kmol

0.510626 Kmol=0.1117

rH 2=

MH 2

M 2=0.0067257 kmol

0.510626 Kmol=0.0137

rH 2 0=M H 2O

M 2=0.0657743kmol

0.510626 Kmol=0.129

rCO2+rCO+rH 2O+rO2

+rN 2 =1


rN2=

MN 2

M 2= 0.366876 kmol

0.510626 Kmol=0.7168

Finalmente reemplazando:

(μC v )' ' c=(μC v )COrCO+(μC v )CO2rCO2

+ (μC v )H2rH 2+(μC v)H 2O

rH 2O+(μC v )N 2rN2

Calor especifico de los prod. De combustión al final del proceso compresión

(μC v )' ' c=23.3178 KJKmol. ° C

Energía interna de 1mol de prods. De combustión al final del proceso compresión

U } rsub {C } = left (μ {C} rsub {v} right ) TC=23.31788∗368.8566=8600.9396 KJKmol . °C

¿

ξ z (Hu− (∆ Hu )quim )(1+γ r ) M 1

+U c+γrU

' 'c

1+γr=μrU } rsub {z} =¿

73378.8185=μrU } rsub {z} =¿

μo=M 2

M 1=1.08243

Entonces el coeficiente real de variación molecular:

μr=μo+γ r

1+γ r=1.08243+0.04802

1+0.04802=1.0786589

U } rsub {z} = {A} over {{μ} rsub {r}} = {73378.8185} over {1.07865} ¿68027.81861KJ/Kmol


Utilizamos la tabla 4 para hallar la temperatura T Z:

Interpolamos:

PARA ENCONTRAR EL VERDADERO VALOR DE (Tz) Uz"(MJ/Kmol) Tz(ºC)70.54 240068.02781861 Tz73.88 2500

T Z=:2324.78490C

T Z=:2324.7849+273=2597.784 ° K

Ahora podemos calcular:

Grado de elevación de la presión durante la combustión: ⋋=μr

T Z

T C=4.3656


Presión teórica al final de la combustión

PZ=μr

T Z

T CPC=5.5295 Mp

CALCULO DE LA PRESION MAXIMA AL FINAL DE LA COMBUSTION

Asumimos φZ: 0.85

PZREAL=φZPZ=0.85∗5.5295Mp=4.700095 Mp

Es importante calcular la presión de combustión ya que dé el dependen el cálculo del balance dinámico y cinemático y dimensiones del motor y la temperatura para hacer un balance en el radiador.

7.-PROCESO DE EXPANSIÓN

Q zb : Calor que desprende el combustible durante la expansiónUb y Uz : Energias internas en "b" y "z"Lzb : Trabajo de expansión

Asumimos n2=1.24 que para gasolineros n2=1.23−1.30, la presión al final de la

expansión Pb se halla mediante:

Pb=P z

ϵ n2=4.700095

11.81.24

Pb=0.2202MPa

La temperatura al final de la expansión será:

Q zb=Ub−U z+Lzb


T b=T z

ϵ n2−1=2597.784

11.80.24 =¿

T b=1436.65 ° K

Ecuación general de energía:

Coeficiente de aprovechamiento de calor:

Calculando A:A= -2489.438629

CON EL VALOR VERDADERO DE "Tz" ENCONCONTRAMOS Uz y U"z POR INTERPOLACIÓNHALLANDO Uz HALLANDO U''z

Tz (°C) Uz (KJ/Kmol) Tz (°C) Uz'' (KJ/Kmol)2400 62090 2400 70543.22324.784988 Uz 2324.784988 U"z2500 64979 2500 73882

Uz= 59917.03831 KJ/Kmol U"z= 68031.92119 KJ/Kmol

CON "Tz" ENCONTRAMOS "Tb" PARA (n2) = 1.23

=1472.550987 K

0.82 motores a gasolina esta en el rango de (0.82 - 0.87)

(ξb−ξ z )Hu

M1( μ0+γ r )= Rn2−1

(T z−T b )−r α(U z−Ub )−r0(U rSub { size 8{z} } - Ub )

B= Rn2−1

(T z−T b )−rα (U z−U b )−r0 (U rSub { size 8{z} } - Ub )(ξb−ξ z )Hu

M1 ( μ0−γ r )=A

ξb=


=1199.550987°C

UTILIZAMOS "Tb" PARA INTERPOLAR LOS VALORES DE Ub y U"b EN LAS TABLAS 2 Y 4HALLANDO Ub HALLANDO U''b

Tb (° C ) Ub(KJ/Kmol) Tb( °C ) U"b(KJ/Kmol)0 0 0 01199.550987 Ub 1199.550987 U"b1400 33951 1400 38053.1

Ub= 29089.96826 KJ/Kmol U''b= 32604.73833 KJ/KmolNUEVO VALOR DE B: B= -29.70596221

Asumimos un nuevo valor “n2”para interpolar valores que balanceen la ecuación:

CON "Tz" ENCONTRAMOS "Tb" PARA (n2) = 1.3

1238.906697 °K = 965.9066973 °C

UTILIZAMOS "Tb" PARA INTERPOLAR LOS VALORES DE Ub y U"b

HALLANDO Ub HALLANDO U''b

Tb( °C ) Ub(KJ/Kmol) Tb( °C ) U"b(KJ/Kmol)

0 0 0 0

965.9066973 Ub 965.9066973 U"b

1100 25899 1100 28856.9

Uz= 22741.83414 KJ/Kmol U"z= 25339.15725 KJ/KmolCalculamos B:


B= -11395.36312

INTERPOLANDO VALORES PARA HALLAR EL VERDADERO VALOR DE n2:

B n(2)-29.70596221 1.23-2489.438629 n2 n(2) = 1.245149259 VALOR REAL-11395.36312 1.3

TEMPERATURA FINAL EN EL PROCESO DE EXPANSION (Tb)

T b=T z

ϵ n2−1=2597.784

11.80 .245149259=1418.509 °K

PRESION FINAL EN EL PROCESO DE EXPANSION (Pb)

Pb=P z

ϵ n2= 4.700095

11.81 .245149259=0.217497151MPa

8.-PARÁMETROS INDICADOS Y PARÁMETROS EFECTIVOS.Le = Li – Lm

Ne = Ni – Nm

Le – trabajo efectivo

Li – trabajo indicado

Lm – trabajo por pérdidas mecánicas

Ne – potencia efectiva

Ni – potencia indicada


Nm – potencia que se gasta en las perdidas mecánicas

8.1PARÁMETROS INDICADOS.

Presión media indicada calculada del diagrama indicado para un motor a gasolina

(Pi )cal=Paε n1

ε−1 [ λn2−1 (1− 1

εn2−1 )− 1n1−1 (1− 1

ε n1−1 )](Pi )cal=0.058 11.81.266

11.8−1 [ 4.36561.245−1 (1− 1

11.81.245−1 )− 11.2668−1 (1−

111.81.2668−1 )]

(Pi )cal=0.73 6063MPa

Presión media indicada real

Pi=φi (P i)cal

φ i: Coeficiente de redondeo o plenitud del diagrama indicado (0.95 – 0.97) asumimos

un valor de φ i=0.97.

Pi=0.97∗0.736063=0.71398111MPa

Potencia indicada (para un motor de 4 tiempos y de 8 cilindros):

30nViPN hi

i niPNV

i

ih

30

Vh= 0.546145154

N i = 89.68558436 Kwats

P i = 0.71398111MP


a

n = 3450 RPM

Consumo específico indicado de combustible:

Po= 0.068To= 288ηv= 0.78137471

α=0.9Y lo=14.956521

ρo=

Po

RaTo∗106Kg

m3 =0.8224

gi=3600ηv ρo

Piα lo= 3600∗0.7813∗0.8224

0.71398∗0.9∗14.95652

gi=259.24 grKWh

Rendimiento indicado:

ηi=0.32

iui gH

)10(6.3 3


8.2.-PARÁMETROS EFECTIVOS.Parámetros principales del ciclo. La fracción de la presión indicada que se gasta al

vencer la fricción y accionar los mecanismos auxiliares se determina recurriendo a

los coeficientes experimentales:

Pm=A+B v p

Donde vp es la velocidad media del pistón (m/s); vp=10−16 m/ s asumimos la

velocidad media del pistón de vp=15m /s.

Valores de los coeficientes A y B para motores gasolineros:

Al tratarse de un motor lentos ηv=0.78137471 que está entre los valores de 0,8…..0.9

que corresponde a los motores lentos sin turbo.

Entonces S/D > 1 A = 0.05 B = 0.0155

A= 0.05B= 0.0155Vp= 15 m/sPo= 0.068 M Pasc.

Hallando la presión media de pérdidas mecánicas

nVhiNmPm

****30

NmNiNe MpaPoBVpAPm )(1.0

Pm=0.001921MP a

Entonces la presión media efectiva del ciclo será:

Pe=Pi−Pm=0.71398−0.001921

Pe=0.71206011MPa


i

eie PPNN

N e=89.484 Kw

Potencia perdidas mecánicas:

)(KwNNN eim

Nm=0.24141

El rendimiento mecánico: i

em N

N

ηm=0.99730

Eficiencia efectiva: mie

ηe=ηm¿ηi=0.319139

El consumo especifico efectivo de combustible (g/Kw-h):

ge=g i

ηm=259.93937 g

KWh

Consumo horario del combustible: eec NgG

Gc=23.260412 Kgr /h


Cantidad másica real del combustible.

Consumo horario del aire: ca GlG 0

Ga=313.1054 Kgr/h

9.-PARÁMETROS PRINCIPALES DIMENSIONES DEL MOTOR

Cilindrada total del motor:ltr

nPNiVe

eh

30

iV h=4.3711Ltrs

Volumen de trabajo de un cilindro:ltr

niPNVe

eh

30

V h=0.546387Ltrs

Relación S/D>1 para motores lentos:

S/D=J=1.2

Diámetro del cilindro:

)(43 mm

JVD h

D=83.3828mm

Carrera del pistón:

)(4

2 mmDV

S h

S=100.05939mm

El nuevo valor de Vh:

)(4

2 ltrSDVh V h=0.546387Ltr


La velocidad media del pistón resultara:

segmSnVp /30

V p=11.5068mm/seg

10. Conclusiones:

El análisis de cada uno de los procesos y el cálculo de estos permiten determinar los parámetros de diseño del ciclo, la potencia del motor, así como la presión de los gases en el espacio útil del cilindro en función del ángulo de rotación del cigüeñal. Sin embargo algunos de los parámetros fueron asumidos puesto que no se tiene información especificada pero siempre respetando el rango de dichos parámetros y tomando valores medios para no afectar a sus demás relaciones.Existen motores diésel tanto de 4 tiempos (los más usuales en vehículos terrestres por carretera) como de 2 tiempos (grandes motores marinos y de tracción ferroviaria).La principal ventaja de los motores diésel, comparados con los motores a gasolina, es su bajo consumo de combustibleDiésel es más pesado y más grasa en comparación con la gasolina, y tiene un punto de ebullición más alto que el del agua. And diesel engines are attracting greater attention due to higher efficiency and cost effectiveness. Y los motores diésel están atrayendo una mayor atención debido a una mayor eficiencia y rentabilidad. En automoción, las desventajas iníciales de estos motores (principalmente precio, costos de mantenimiento y prestaciones) se están reduciendo debido a mejoras como la inyección electrónica y el turbocompresor.El motor diésel emite gases tóxicos en menor escala debido a que la densidad del combustible diésel en bajo. Que un motor a gasolina

11.Bibliografía:

MOTORES DE AUTOMOVIL; MS JOVAJ Editorial MIR. DISEÑO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA; Ing. Arturo Macedo

Silva. MOTORES DE COMBUSTION INTERNA; HOMERO ALVARADO VARA


Engineering

Diseño de un motor gasolinero de 90 octanos