Tipo de trabajo de titulación: Trabajo de Integración Curricular
Enviado por MARCO VINICIO ERREYES COBOS • 11 de Junio de 2023 • Monografías • 2.426 Palabras (10 Páginas) • 38 Visitas
ANEXO 22. FORMATO PARA DISEÑO DE TRABAJO DE TITULACIÓN
[pic 1]
TECNOLOGÍA SUPERIOR EN MECANICA AUTOMOTRIZ
DISEÑO DE TRABAJO DE TITULACIÓN
TIPO DE TRABAJO DE TITULACIÓN: Trabajo de Integración Curricular
I.- INFORMACIÓN BÁSICA | |
PROPUESTO POR:
| LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: Nuevas Tecnologías. |
DOCENTE TUTOR SUGERIDO: Ing. Marco F. Cabrera E. | FECHA: 05/05/2023 |
II.- INFORMACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN | |
1. Título del Trabajo de Titulación IMPLEMENTACIÓN DE UN GENERADOR DE HIDRÓGENO PARA OPTIMIZAR EL FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE CUATRO TIEMPOS DATSUN 1.2 CC. | |
2. Planteamiento del Problema El alto consumo de combustibles derivados del petróleo utilizados en el transporte produce gases nocivos, el efecto invernadero y cambio climático masivo, son la razón por la cual la sociedad y los fabricantes de automóviles encuentren formas alternativas y amigables de generar fuentes de energía para evitar la agresión contra la naturaleza, una de las formas es la implementación del Hidrogeno como un gas natural en la industria automotriz. Todas las áreas del mundo del automóvil mismo están cambiando rápidamente, centrándose siempre en obtener un mayor rendimiento de los vehículos, una mayor eficiencia del sistema y cuidado mejor del medio ambiente y estos avances han provocado una mejora continua en la fabricación y diseño de los mismo para lo cual se busca desarrollar mecanismos |
que ayuden a evitar la contaminación que provocan. Con el trabajo a desarrollar buscamos demostrar cómo se llevaría a cabo la implementación de un sistema generador de hidrogeno en un motor maqueta carburado para la tecnología superior en Mecánica Automotriz del ISTL y así comprobar las ventajas y beneficios que nos brinda este sistema. |
3. Justificación El desarrollo tecnológico en el mundo automotriz avanzando a pasos agigantados, siempre con el objetivo de hacer vehículos más respetuosos con el medio ambiente. el medio ambiente y así ahorrar aún más combustible. Esto fomenta el estudio de cómo funciona el agua como fuente de energía para implementar sistemas de producción de hidrógeno como combustible de un motor normal pero carburado. Además, se puede utilizar las propiedades especiales del hidrógeno como combustible, al poseer una alta velocidad de llama en flujo laminar, alto octanaje efectivo, sin toxicidad y sin formación de ozono. Con un diseño adecuado podemos lograr una eficiencia energética superior a la gasolina y completamente ecológica, él número alto de octanaje proporciona una mayor relación de compresión, obteniendo como resultado una mayor producción de energía con alta velocidad de llama en flujo laminar ayudando a reducir las emisiones de óxido de nitrógeno. |
4. Objetivo 4.1 General Implementación de un generador de hidrogeno para optimizar el funcionamiento y desempeño de un motor DATSUN 1.2 CC
5. Fundamentación Teórica 5.1 Antecedentes investigativos 5.1.2 Implementación de un generador de hidrogeno en motores de combustión interna. La implementación de un generador de hidrogeno según Malaver José (2022) “intenta mejorar el consumo y reducir las emisiones contaminantes, por medio el uso del hidrógeno en los coches de gasolina, pero sin sustituirla por completo, al enriquecer la mezcla se obtiene hidrógeno desdoblando las partículas de agua por electrólisis. Entonces, el agua sola no puede dividir el hidrógeno de manera eficiente el hidróxido de potasio (KOH) se elige para unir y bajar el pH con el que estamos trabajando diferentes cantidades de esta sustancia para el flujo más eficiente Hidrógeno, para lo cual se construyó un banco de pruebas, donde se instalaron las baterías generadoras de hidrógeno seco y luego utilizado para vehículos de gasolina.” Al acoplar este sistema en un motor vamos ayudar mucho al desempeño del mismo, a la vez que contribuye con la reducción de emisiones de gases contaminantes. (pág. 1) Para Jiménez Luis (2021) “una de las fuentes de contaminación más significativa concierne al sector automotriz debido al alto número de vehículos que se encuentran en las ciudades. Si bien es cierto que en varios países europeos ya se busca masificar los vehículos que funcionan con energías renovables como lo es el hidrogeno.” La mayoría de países en el mundo sufre de problemas de contaminación vehicular, por eso es importante impulsar la utilización de estos sistemas de energía renovable. (pág. 3) De acuerdo a Cabrera José (2021) “si bien es cierto que en varios países europeos ya se busca masificar los vehículos que funcionan con energías renovables” (pág. 5) Según León Jimmy (2019) en su investigación “pretende demostrar si son reales los beneficios de la instalación de un sistema generador de Hidrógeno en vehículos a gasolina y evaluar el comportamiento de éste, que proyecta mejorar la eficiencia de un motor, aportando una serie de condiciones positivas con el uso de este gas combinado con el carburante” (pág. 4). De acuerdo al estudio realizado por Rosales Carlos (2016) “se analizaron los parámetros del funcionamiento real de un motor de combustión interna ciclo Otto, que utiliza como combustible hidrógeno más gasolina; se determinaron dos ecuaciones estequiométricas. En la primera ecuación, los reactivos son el octano y el aire, en la segunda ecuación se adicionó la cantidad real de 3.86 moles de H2 obtenidas de una celda de hidrógeno” (pág. 46) |
5.2 Marco Teórico 5.2.1 Motor de combustión interna de cuatro tiempos Principalmente el motor de combustión interna es un factor de potencia cuando se trata de la reacción química del combustible con el oxígeno y el fuego esto hace que afecta en gran medida. Con la presión convierte esta reacción en energía a través de un complejo proceso mecánico. Todos los combustibles tienen energía interna que se puede convertir en una ocupación; En un motor de combustión interna, la energía utilizada por el motor para realizar un trabajo, es la energía interna del carburante que cuenta con el motor en la combustión. Esta energía interna se libera del exterior cuando aumenta la presión y la temperatura en esto que el torque se eleve con un buen trabajo. (León Chacón, 2019) El propósito de un motor de combustión interna es convertir energía química, obteniendo en el proceso de combustión o explosión del combustible, convertido en energía mecánicos, para así poder mover estructuras pesadas. El encendido del combustible se inyecta en la cavidad interna del motor, donde el combustible entra y realiza su mezcla con el aire del que escapan los gases de la combustión. (Benavides Reyes, 2019) 5.2.2 Generador de Hidrogeno El hidrógeno es el primer elemento de la tabla periódica, ya que entre todos los elementos este tiene su estructura o característica que es más ligero de todos los elementos, cuya estructura consta de un protón y un electrón, es su forma más estable. molécula diatómica. Cuenta el generador de Hidrógeno con dos celdas una Seca y la otra Húmeda. (Gendre, 2022) La seca nos permitirá ahorrar espacio y garantizar un mejor funcionamiento y seguridad en comparación con las baterías húmedas elegidas como las más populares porque Las redes sociales e Internet son las más aceptadas y utilizadas, también porque pueden Cambios más seguros, más fáciles de gestionar. Los generadores de hidrógeno de celda seca son más eficientes que las baterías húmedas, porque se requiere muy poca corriente durante la electrólisis (usando La electricidad divide el agua en hidrógeno y oxígeno) La húmeda es aquel que el agua que rodea las celdas con carga existe un puente creado por el electrólito el cual no pasa por las celdas neutrales, y en ese puente se pierde efectividad y gasta más energía, además que resulta más voluminosa y estorbosa. (Better Fuel Technology, 2021) 5.2.3 Producción de Hidrogeno La producción de hidrógeno es muy usada en las industrias e|l hidrógeno puede obtenerse a partir de una fuente renovable como es la biomasa celulósica. La celulosa puede convertirse en H2 mediante varios procesos termoquímicos tales como combustión, La transformación del gas natural mediante la aplicación de calor es actualmente el proceso más económico para la producción de hidrógeno. La electrólisis también genera hidrógeno mediante el uso de una corriente eléctrica que separa el agua en hidrógeno y oxígeno. En 1766, Henry Cavendish identificó por primera vez el gas hidrógeno como una sustancia separada, un gas producido por la reacción de ácidos metálicos como un "gas inflamable", y también descubrió que, en 1781, la quema de gas produjo agua. Observado e informado por primera vez por el galés William Grove en 1839, el proceso comienza con la electrólisis, que produce hidrógeno y oxígeno. Posteriormente, cuando se detiene la electrólisis, el terminal de platino reacciona con hidrógeno y oxígeno para producir agua, electricidad y producimos calor. En condiciones normales, el hidrógeno es un gas incoloro, inodoro e insípido. También es la molécula más pequeña conocida, por lo que el hidrógeno tiene una densidad de 76 Kg./m3, la densidad en estado gaseoso es de 273 kg. /l de Esta forma tiene una alta tasa de transición cuando las moléculas están en fase gaseosa. Debido a esta propiedad, la atmósfera está casi completamente desprovista de hidrógeno, por este motivo posee una facilidad de efusión, así como también de difusión por lo que tiene la mejor conductividad térmica con un punto de fusión de 14025 K y un punto de fusión de El punto de ebullición es 20268 K (Guaman & Bladimir, 2022) 5.2.4 La Electrolisis La electrólisis es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad. En ella ocurre la liberación de electrones por los aniones en el ánodo (una oxidación) y la captura de electrones por los cationes en el cátodo (una reducción). Este proceso se lleva a cabo en una clase importante de celdas electroquímicas que se conocen como celdas electrolíticas, donde se usa una corriente eléctrica para activar una reacción no espontánea. La electrólisis se basa en los mismos principios en que se fundamentan los procesos que se realizan en las celdas galvánicas. (electrolisis-lenntech, n.d.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6. Metodología 6.1 Enfoque metodológico La investigación recogerá los principios del paradigma crítico propositivo con un enfoque cuanti-cualitativo (mixto). Cuantitativo porque se acopian datos numéricos con el apoyo de la estadística. Cualitativa porque estos resultados estadísticos fueron sometidos a interpretaciones y análisis con el apoyo del marco teórico. 6.2 Alcance de la investigación Los tipos de investigación que se aplicará son: 6.2.1 Investigación exploratoria Como es flexible y pudo abordar con mayor amplitud y profundidad la importancia del proceso de implementación de un generador de hidrogeno que permite comprender mejor la investigación realizada sobre el impacto que tiene para optimizar el funcionamiento de un motor de cuatro tiempos Datsun 1.2 CC. 6.2.2 Investigación descriptiva Su propósito es conocer y puntualizar las características, el comportamiento de un generador de hidrogeno, mediante esta investigación se describe la realidad e importancia del consumo de combustible y emisiones de gases contaminantes. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.2.2. Analizar el desempeño del motor con el sistema implementado.
8. RecursosRecursos Humanos El presente trabajo de titulación será ejecutado por los estudiantes Quincha Angulo Alex Xavier, Torres Padilla Danny Alexander conjuntamente con el asesoramiento del Ing. Marco Felipe Cabrera Erazo MgSc., quien nos supervisará continuamente para la realización exitosa del proyecto mencionado. Recursos Tecnológicos Analizador de Gases Medidor de Compresión Multímetro Recursos Económicos
t[pic 2]
Cabrera, J. (2021). Implementacion de un generador de hidrogeno en un motor de una camioneta mazda bt 50 (Vol. 2). Riobamba: scielo. Obtenido de http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/2608/1/65T00067.pdf Carlos, R. (2016). Efecto del uso de hidrógeno en la potencia y rendimiento de un motor de combustión interna (Vol. 7). Quito: scielo. Obtenido de http://scielo.senescyt.gob.ec/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1390-65422016000400043 Jiménez, L. (2021). IMPLEMENTACIÓN DE UNA CELDA DE HIDRÓGENO EN UN (Vol. 3). Bogota: Redalyc. Obtenido de https://repository.udistrital.edu.co/bitstream/handle/11349/28510/MarinMuñozEdison%2CJiménezCárdenasLuis2021..pdf?sequence=7&isAllowed=y Jimmy, L. (2019). Implementación de un Sistema Generador de (Vol. 2). Quito: Dialnet. Obtenido de https://repositorio.usfq.edu.ec/bitstream/23000/8319/1/142765.pdf José, M. C. (2022). Implementación de un generador de hidrógeno de celda seca al motor (Vol. 4). Lima: scielo. Obtenido de https://repositorio.utp.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12867/6575/J.Cabanillas_Programa_Especial_Titulacion_Titulo_Profesional_2022.pdf?sequence=1&isAllowed=y Ruiz, G. (2019, April 26). El motor de hidrógeno: qué es, cómo funciona y tipos. Erenovable.com; TENDENZIAS. https://erenovable.com/el-motor-de-hidogeno/ Guaman, T., & Bladimir, J. (2022). Implementación de un generador de hidrógeno de un sistema dual fuel hidrógeno / gasolina de un vehículo Corsa Wind. http://dspace.istvidanueva.edu.ec/handle/123456789/245 electrolisis-lenntech. (n.d.). Lenntech.Es. Retrieved May 7, 2023, from https://www.lenntech.es/electrolisis.htm León Chacón, J. A. (25 de Junio de 2019). (Quito, Editor) Recuperado el 7 de Mayo de 2023, de Repositorio Digital USFQ: http://repositorio.usfq.edu.ec/handle/23000/8319 Benavides Reyes, J.E. (4 de febrero de 2019). Repository unilibre. Recuperado el 7 de mayo de 20223, de Repository unilibre: owed=y Better Fuel Technology. (19 de julio de 2021). Obtenido de Better Fuel Technology: https://www.hho- 1.com/datos-hidrogeno-hho/?lang=es |
...