Análisis de gases de escape y balance térmico de un motor diesel

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Informe 7: Análisis de gases de escape y balance térmico de un motor diesel

Nombres:

Daniel Ignacio Díaz Díaz

Janmanuel Jaramillo Gaete

Renato Alessandro Roco Monsalve

Carrera: Ingeniería Civil Mecánica

Asignatura: ICM557-4

Profesores: Ángel Alejandro Valdés Muñoz

                   Ramiro Santiago Mege Thierry

Ayudante: Nicolás Leal Lara

Fecha: 10/10/2022

Introducción:

El informe en la parte de cálculos se dividirá en dos partes, una dedicada al análisis de gases de escape y otra al balance térmico de un motor Diesel. Se utilizarán gráficos para poder analizar y comprar los resultados de los ensayos. Se buscará comprender el significado de los resultados y verificación de que estos cumplan con las normas chilenas.

Objetivos:

• Analizar los gases de escape de un motor Diesel en el banco de pruebas para determinar la relación aire combustible en función de la carga.
• Medir los flujos volumétricos de aire de combustible para determinar la relación aire combustible en forma directa.
• Comparar las relaciones aire combustible por ambos métodos.
• Medir las diferentes potencias que intervienen en un motor de combustión interna y analizar su relación con la potencia suministrada por el combustible.
• Analizar como varía la relación de las diferentes potencias con la del combustible en función de la carga.
• Analizar teóricamente como varía la relación de las diferentes potencias con la del combustible en función de la velocidad.

Tabla de valores medidos en análisis de gases de escape de un motor Diesel:

Anomalía

*La opacidad solo se pudo medir una vez debido a inconvenientes durante la realización del laboratorio.

Fórmulas de cálculo y sus resultados:

1. Cálculo de la relación aire combustible según el método del balance de carbono para combustible conocido

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*Los contenidos de CO y NO, no se consideran por representar números muy pequeños. Se debe de trabajar con dos decimales solamente.

1. Cálculos del número de moles de N2

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1. Cálculo del número de moles de C13,9H24,1

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1. Cálculo del número de moles de O2

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1. Cálculo de la relación aire combustible RAC gas

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1. Cálculo de la relación aire combustible por medición directa de caudales RAC dir

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Donde:

Vaire: Volumen aire consumido en m3

Ρaire: Densidad del aire [kg/m3]: de acuerdo con las condiciones atmosféricas

Taire: Tiempo consumo del aire en segundos

Vcomb: Volumen de combustible consumido cm3

Ρcomb: Densidad del combustible 0,85 [kg/lt]

Tcomb: Tiempo de consumo del combustible en segundos}

1. Cálculo del % de carga

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Donde Pedesaroollada = [pic 9]

w: lectura reloj freno dinamométrico

N: RPM de giro

Pemáx: lectura máxima freno dinamométrico

En forma aproximada:

% Carga [pic 10]

Tabla de valores Calculados:

Gráficos y análisis:

1. Trazar en un solo gráfico las curvas de la relación aire combustible obtenidas por ambos métodos en función de la carga.

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1. Analizar si las curvas y los valores obtenidos tienen los valores y las tendencias deducibles de la teoría, en caso contrario buscar una explicación.

Se puede observar que para ambos gráficos se obtuvieron las curvas esperadas, en él se puede notar claramente como varía la relación aire combustible, en donde, al aumentar la carga aumenta el consumo de combustible, pero no así el consumo de aire ,es por ello que disminuye la relación aire combustible.

1. Hacer un análisis de cuál de los dos métodos utilizados para la determinación de la relación aire-combustible es más preciso o tiene menos error.

Del gráfico podemos deducir que la relación aire combustible obtenidos por el método del balance de carbono para combustible conocido varía mucho para cargas menores a 2,95, mientras que, para cargas entre el valor antes mencionado y 4,75 la variación no es tan considerable por lo que en ese rango podría considerarse un valor fidedigno.

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