FORMULARIO DE MOTORES.pdf

PRESION MEDIA INDICADA (Pmi) *Diagrama de indicador se obtiene en un motor mono cilíndrico equipado con un integrador de área. *el área significa trabajo y trabajo sobre tiempo es potencia

 =  

 =  ∗ 

DONDE:

Li: Trabajo indicado realizado por los gases durante un ciclo. Vh: Volumen de trabajo de un cilindro A: Área útil diagrama de indicador (m 2). l: longitud de diagrama de indicador (m). m´: Escala de presiones de diagrama de indicador (Pa/m).

POTENCIA INDICA DEL MOTOR (Ni)

 =  2 ∗ 10 ∗ ∗ ∗  ∗ 

Tabla N°2 Presiones medias efectivas características Motor gasolinero de Carburador de 4 tiempos Motor diésel de tiempos Motor diésel de 2 tiempos

6.5x105 – 9.5x105Pa 6x10 5 – 8x105Pa

5x105 – 7.5x105Pa

VOLUMEN DE TRABAJO DE UN CILINDRO (Vh)

 =  4 ∗  ∗ 

(m3)

Donde: D: Diámetro del cilindro (m) S: Carrera del pistón (m)

ℎ = (  =  ( − 1) ∗ 

: Relación de compresión

Vc: Volumen de la cámara de combustión (m3) RELACION DE COMPRESION (ε)

EN (KW) Donde: Pmi: presión media indicada (Pa) Vh: Volumen de trabajo de un Cilindro (m3) n: frecuencia de rotación del cigüeñal i: Numero de cilindros del motor : Numero de tiempo del motor =4 <> motor de 4 tiempos =2 <> motor de 2 tiempos



Presiones medias indicadas características 8x105 – 12x105Pa

  =  − 

Donde: NI: Potencia indicada del motor (KW) Nm: Potencia absorbida por las pérdidas mecánicas (KW).

 =  ∗ 

 =   =   +  =  + 1

7.5x105 – 10x105Pa

6x105 – 9x105Pa

PRESION MEDIA EFECTIVA (Pme)

 =  − Donde: Pmi: Presión media indicada (Pa)

RENDIMIENTO MECANICO O EFICIENCIA MECANICA (



)

 =    =   − = 1 −  =   Para motores modernos: nm (0.72 a 0.9)

(KW)

 ∗  ∗  ∗   =  2 ∗  10 ∗ 

ε: relación de compresión

Vc: volumen de combustión de la cámara (m3)

 

POTENCIA EFECTIVA DEL MOTOR (Ne)

Donde:

Tabla N°1 Motor gasolinero de Carburador de 4 tiempos Motor diésel de 4 tiempos Motor diésel de 2 tiempos

Pm: Presión absorbida por las pérdidas mecánicas (Pa)

Donde: Pme: presión media efectiva (Pa) Vh: Volumen de trabajo de un Cilindro (m3) n: frecuencia de rotación del cigüeñal i: Numero de cilindros del motor : Numero de tiempo del motor =4 <> motor de 4 tiempos =2 <> motor de 2 tiempos



 

POTENCIA POR LITRO DE CILINDRADA DEL MOTOR (Ni)

  =  ∗

(kw/m3)

RENDIMIENTO INDICADO DEL MOTOR

(ni)

 =  ∗

Donde: NI: Potencia indicada del motor Gc: Consumo de combustible (Kg/s) HU: Poder calorífico inferior del combustible (KJ/Kg) CONSUMO ESPECÍFICO INDICADO DE COMBUSTIBLE (gi)

3600   =   ∗3600

(Kg/KW*hr)

Donde: Gc: Consumo de combustible (Kg/s) Ni: Potencia indicada (KW) RENDIMIENTO EFECTIVO DEL MOTOR

 =  ∗

(ne)

  =  ∗ 

Donde: Ne: Potencia efectiva del motor (KW) Gc: Consumo de combustible (Kg/s) HU: Poder calorífico inferior del combustible (KJ/Kg) Ni: Rendimiento indicado Nm: Rendimiento mecánico

CONSUMO ESPECÍFICO EFECTIVO DE COMBUSTIBLE (ge)

 =   ∗3600 

(Kg/KW*hr)

Donde: Gc: Consumo de combustible (Kg/s) Ne: Potencia efectiva (KW) CONSUMO DE AIRE QUE PASA A TRAVEZ DEL MOTOR (Ga) o (Ga REAL)

  =  2 ∗  ∗  ∗  ∗  ∗ 

 ℎ

Dónde: Vh: Volumen de trabajo de un Cilindro (m3)  : Eficiencia volumétrica o coeficiente de llenado de los cilindros n: frecuencia de rotación del cigüeñal (rev/seg) i: Numero de cilindros del motor  : Densidad de aire (Kg/m3). : Numero de tiempo del motor =4 <> motor de 4 tiempos =2 <> motor de 2 tiempos







 

POTENCIA DE LAS PERDIDAS MECANICAS (Nm) O POTENCIA GASTADA EN VENCER LA FRICCION (Ns)

 =  =  − 

Donde: Ni: Potencia indicada (KW) Ne: Potencia efectiva (KW)

CONSUMO ESPECÍFICO DE AIRE TEORICO 

( )

1 [8  + 8 +]     = 0.23 3

Donde: C: Porcentaje de carbono H: Porcentaje de hidrogeno Oc: Porcentaje de oxigeno

 =  

 

COEFICIENTE DE PRE-EXPANSION ( )

( )

1  =    =   + 40 +  = 1 + 401 ∗ ( − 1)

COEFICIENTE DE VARIACION MOLECULAR TEORICO REAL

 +   =   + 1

   

Donde: Gareal: Consumo real de aire (Kg/hr) : Porcentaje de exceso de aire lo: Consumo de aire teórico



CONSUMO DE AIRE TEORICO (

CANTIDAD DE PRODUCTOS DE LA COMBUSTION (M2)

)   

Donde: C: Porcentaje de carbono H: Porcentaje de hidrogeno Oc: Porcentaje de oxigeno

  

Donde: : Porcentaje de exceso de aire Lo: Consumo de aire teórico



RELACIÓN ENTRE EL VOLUMEN PERDIDO Y EL VOLUMEN DE TRABAJO TÉRMICO ()

 =   =  ∗  −   =  ∗ ( − 1)

 

Cuando α >1:

 =  ∗  + 4 +  32

  

Donde: : Porcentaje de exceso de aire Lo: Consumo de aire teórico (Kmol/Kg comb) H: Porcentaje de hidrogeno Oc: Porcentaje de oxigeno

Donde: Vp: Volumen perdido por el barrido Vh: Volumen de trabajo teórico Vc: Volumen de la cámara de combustión (m3) ε: relación de compresión

RELACIÓN DE COMPRESIÓN REAL

()  =   ∗ (1− ) + 



MASA DE MEZCLA FRECA (M1)

 =  ∗ 

ε: relación de compresión

()

Donde:  : Masa teórica de mezcla fresca :

1 [   +  −   ]   = 0.21 12 4 32

Donde: Vh: Volumen de trabajo de un Cilindro (m3) Vc: Volumen de la cámara de combustión (m3)

Donde: M1: Masa teórica de mezcla fresca M2: Masa real de mezcla fresca

CONSUMO REAL DE COMBUSTIBLE (Gc)

  =   ∗ 



COEFICIENTE DE VARIACION MOLECULAR TEORICO 

VELOCIDAD MEDIA DEL PISTON (Vmp)

 = 30∗ 

 

Donde: S: Carrera del pistón (m) n: frecuencia de rotación del cigüeñal (rev/seg)

Donde:  : Relación de compresión geométrica : Relación entre el volumen perdido y el volumen de trabajo térmico



RELACIÓN DE # CETANO Y # OCTANO

#  = 60 − #  2