NOTA IMPORTANTE:
La entidad sólo puede hacer uso de esta norma para si misma, por lo que este documento NO puede ser reproducido, ni almacenado, ni transmitido, en forma electrónica, fotocopia, grabación o cualquier otra tecnología, fuera de su propio marco. ININ/ Oficina Nacional de Normalización
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NC
NORMA CUBANA
ISO 3046-1: 2009 (Publicad (Publ icada a por la ISO, ISO, en 2002) 2002)
MOTORES MOTORES ALTERNATIVOS A LTERNATIVOS DE COMBUSTIÓN INTERNA INTERNA — CARACTERÍSTICAS — PARTE 1: DECLARACIONES DE POTENCIA, POTENCIA, CONSUMO DE COMBUSTIBLE COMBUSTIBL E Y ACEITE A CEITE LUBRICANTE, LUB RICANTE, MÉTODOS MÉTODOS DE ENSAYO — REQUISITOS REQUISITOS ADICIONA A DICIONAL L ES PARA MOTORES DE USO GENERAL (ISO 3046-1:1992, IDT) Reciprocating internal combustion engines — Performance — Part 1: Declarations of power, fuel and lubricating oil consumptions, and test methods — Additio nal requirements requirements for engines for general use
ICS: 27.020
1. Edició Edic ión n Marzo 2009 2009 REPRODUCCIÓN PROHIBIDA
Oficina Nacional de Normalización (NC) Calle E No. 261 Vedado, Ciudad de La Habana. Cuba. Teléfono: 830-0835 Fax: (537) 836-8048; Correo electrónico: nc@ncnor nc@ncnor ma.cu; ma.cu; Sitio Web: www .nc.cubaindustri .nc.cubaindustri a.cu a.cu
Cuban Nation Nation al Bureau of Standards
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MOTORES MOTORES ALTERNATIVOS A LTERNATIVOS DE COMBUSTIÓN INTERNA INTERNA — CARACTERÍSTICAS — PARTE 1: DECLARACIONES DE POTENCIA, POTENCIA, CONSUMO DE COMBUSTIBLE COMBUSTIBL E Y ACEITE A CEITE LUBRICANTE, LUB RICANTE, MÉTODOS MÉTODOS DE ENSAYO — REQUISITOS REQUISITOS ADICIONA A DICIONAL L ES PARA MOTORES DE USO GENERAL (ISO 3046-1:1992, IDT) Reciprocating internal combustion engines — Performance — Part 1: Declarations of power, fuel and lubricating oil consumptions, and test methods — Additio nal requirements requirements for engines for general use
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NC
Prefacio La Oficina Nacional de Normalización (NC), es el Organismo Nacional de Normalización de la República de Cuba y representa al país ante las organizaciones internacionales y regionales de normalización. La elaboración de las Normas Cubanas y otros documentos normativos relacionados se realiza generalmente a través de los Comités Técnicos de Normalización. Su aprobación es competencia de la Oficina Nacional de Normalización y se basa en las evidencias del consenso.
La NC-ISO NC-ISO 3046-1:
• Consta de las siguientes partes bajo el título general - Motores alternativos de combustión interna ⎯ Características Parte 1: Declaraciones de potencia, consumos de combustible y aceite lubricante, métodos de ensayo. Requisitos adicionales para motores de uso general. Parte 3: Mediciones en los ensayos Parte 4: Regulación de la velocidad Parte 5: Vibraciones torsionales Parte 6: Protección de sobrevelocidad
Esta Parte 1 •
Ha sido elaborada por el NC/CTN 93 Motores de combustión interna, integrado por las instituciones siguientes: Empresa Motores Taino........................................SIME Centro de Inv. y Desarrollo ..................................MINFAR IDA..................... IDA.................................. ......................... ........................... .........................S ..........SIME IME MES.................... MES................................. ......................... ......................... .........................I ............ISJAE SJAE Oficina Nacional de Normalización.......................ONN Instituto de Investigación del Transporte…………MITRANS
• Esta Norma Cubana es una adopción idéntica de la ISO 3046-1:2002 Reciprocating internal combustión engines– Performance – Part 1: Declarations of power , fuel and lubricating oil consumptions, and test methods – Additional requirements for engines for general use
© NC, 2009
Todos los derechos derechos reservados. reservados. A menos que se especifique, ninguna parte de esta esta publicación podrá ser reproducida o utilizada en alguna forma o por medios electróni electróni cos o mecánicos, mecánicos, incluyendo las fotocop ias, fotografías fotografías y microfilmes, sin el permiso escrito previo de: Oficina Oficin a Nacio Nacional nal de Norm alización (NC) Calle E No. 261, 261, Vedado, Ciudad de La Habana, Habana, Habana Habana 4, Cuba. Impreso en Cuba. 2
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NC ISO 3046-1: 2009 Índice
INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓ N .............................................. .............................................................................................. ................................................ ................................... 5 1 OBJET OB JETO O .......................................... .......................................................................................... ................................................ .................................................. 6 2 REFERENCIAS NORMATIVAS NORMATIVA S .............. ..................... ............. .............. ................ ................ ................ ................ ................ ................ ................ ................ ............ .... 6 3 TÉRMINOS Y DEFINICIONES DEFINICIO NES ...................................................................................... ....................................... .................................................................. ................... 6 4 SÍMBOLO SÍMB OLOS S .......................................... ............................................................................................. ................................................... .......................................... 7 5 CONDICIONES DE REFERENCIA NORMATIVA .............. ..................... .............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. ............ ..... 7 6 MÉTODOS DE ENSAYO ENSA YO........................................ ..................................................................................... .......................................................................... ............................. 7 6.1 Gener ali dad es ............. .................... .............. .............. .............. .............. ............. ............. .............. .............. .............. .............. .............. ............. ............. .............. .............. ......... .. 7 6.2 Motor Mot ores es aju stado st ado s ................ ........................ ................ .............. .............. ................ ................ .............. ............. .............. .............. .............. .............. ............. ............ .......... .... 8 6.3 Moto res no -ajustad -ajus tados os (mo tores to res pr e-fij ados) ado s) ...... .......... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ....... ....... ....... ....... ....... ....... ........ ....... ....... ....... ....... ...... 10 6.4 Au xili xi li ares .............. ..................... .............. .............. ............. ............. .............. .............. .............. .............. .............. ............. ............. .............. .............. ............ ............ .............. ......... 11 7 MÉTODOS DE CORRECCIÓN CORRECCIÓN DE POTENCIA POTENCIA ............. .................... .............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. ............ ..... 11 8 MEDICIÓN DE LAS EMISIONES DE ESCAPE ESCAPE ............. ..................... ................ ................ .............. .............. .............. ............. .............. .......... ... 11 9 REPORTE DEL ENSAYO ............... ....................... ................ ................ .............. .............. ................ .............. ............. .............. .............. .............. .............. ........... ...... .. 11 10 MÉTODOS MÉTODOS DE CÁL CÁLCULO CULO DEL AJ USTE DE DE POTENCIA POTENCIA Y EL RECÁLCULO DEL CONSUMO ESPECÍFICO DE COMBUSTIBLE COMBUSTIB LE....... .............. .............. .............. .............. .............. ............. ............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. .......... ... 11 10.1 Gener alidad ali dades es .............. ..................... ............. .............. .............. .............. .............. ............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. ............. ............ .......... .... 11 10.2 Ap li cac iones io nes .............. ..................... .............. .............. ............. .............. ................ ................ .............. ............. .............. .............. .............. .............. ............ ............ ............ ..... 11 10.3 Correcc Cor recc ión ió n de poten po tenci cia a por po r cond co ndic icio iones nes ambien amb iental tales es ........ ........... ....... ........ ........ ........ ....... ....... ........ ....... ....... ....... ....... ...... 11 10.4 10.4 Recálculo Recálculo del consu mo de comb ustib le para las condi cion es ambientales de la prueb pr ueba a o del lugar lu gar para par a moto mo tores res ajus tado s ....... ........... ........ ........ ....... ....... ....... ....... ....... ....... ....... ....... ........ ........ ........ ....... ....... ....... ....... ....... ....... ...... .. 13 11 DECLARACIONES DECLA RACIONES DE POTENCIA....... POTENCIA .............. .............. .............. .............. ............. ............. .............. .............. .............. .............. .............. ............. ........ .. 13 11.1 Gener alidad ali dades es .............. ..................... ............. .............. .............. .............. .............. ............. .............. .............. .............. .............. .............. .............. ............. ............ .......... .... 13 3
NC ISO 3046-1: 2009
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11.2 Tipos de potenci a.................................................................................................................... 16 11.3 Tipo s de potenc ia por su aplicación ................................................................................... 16 11.4 Tipos de potenc ia declarada .................................................................................................. 16 12 DENOMINACIÓN DE LA POTENCIA....................................................................................... 17 12.1 Relación de los códigos de po tenc ia .................................................................................. 17 12.2 Denominació n de los códig os de potencia ........................................................................ 17 12.3 Ejemplos de denom inaci ones de potencia con la uti lizació n de cód igo s ...................... 19 13 DECLARACIÓN DE CONSUMO DE COMBUSTIBL E ............................................................... 20 13.1 Consumo de co mbus tibl e...................................................................................................... 20 13.2 Valor calorífic o de los co mbustibles .................................................................................. 21 14 DECLARACIONES DE CONSUMO DE ACEITE LUBRICANTE ............................................... 21 15 INFORMACIÓN QUE DEBE SUMINISTRAR EL CL IENTE ....................................................... 21 I16 NFORMACIÓN QUE DEBE SUMINISTRAR EL FABRICANTE DEL MOTOR ........................ 22 ANEXO A (NORMATIVO) EJEMPLOS DE EL EMENTOS ELEMENTOS AUXILIARES QUE PUEDEN INCORPORARSE.............................................................. ................................................ 25 ANEXO B (INFORMATIVO) TABLAS PARA DETERMINAR LA PRESIÓN DEL VAPOR DE AGUA , RELACIONES Y FACTORES .............................................................................................. 27 ANEXO C (INFORMATIVO) EJEMPLOS DE RECÁLCULO DEL A JUSTE DE POTENCIA Y EL CONSUMO ESPECÍFICO DE COMBUSTIBLE A PARTIR DE CONDICIONES DE REFERENCIA NORMATIVAS O SUSTITUTAS, HACIA CONDICIONES A MBIENTALES IN SITU ..................... 35 ANEXO D (INFORMATIVO) EJEMPLO DE AJ USTE DE POTENCIA DESDE LAS CONDICIONES AMBIENTALES IN SITU A LA S CONDICIONES AMBIENTALES DE LA PRUEBA Y SIMULACIÓN DE LAS PRIMERAS PARA MOTORES CALIBRA DOS ..................... 38 BIB LIOGRAFÍA ................................................................................................................................. 41
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NC ISO 3046-1: 2009 Introducción
Esta parte de la norma NC ISO 3046 establece una norma “Satélite” para la medición de la potencia de motores de uso general, y su utilización permite reducir las desventajas de la existencia de muchas normas NC ISO similares, pero diferentes, para la definición y determinación de la potencia del motor. Su utilización acerca el “Núcleo” y el “Satélite”. La norma “Núcleo”, NC ISO 15550, contiene los requisitos comunes para todas las aplicaciones de motores, considerando el contenido de esta parte de la NC ISO 3046 como una norma “Satélite” cuyos requisitos son necesarios para las mediciones y declaración de potencia de las aplicaciones de motores definidas en la cláusula 1. Esta parte de la norma NC ISO 3046 fue elaborada para aplicarse conjuntamente con la norma “Núcleo” NC ISO 15550, con el objetivo de complementar los requisitos específicos de la aplicación particular del motor. La norma “Satélite” por tanto no es un documento que pueda utilizarse independientemente, sino que debe ser utilizada como un complemento a los requisitos establecidos en la norma “Núcleo” NC ISO 15550 con el objetivo de completarla. La estructura de ambas normas, “Núcleo” y “Satélite” se bosquejaron de forma similar, para facilitar su utilización. La ventaja de este acercamiento consiste en la utilización de normas para motores iguales o similares utilizados en aplicaciones diferentes podrán ser racionalizadas y armonizadas en el proceso de revisiones futuras. Para motores utilizados a bordo de barcos e instalaciones costeras que deben cumplir con las reglas de sociedades de clasificación, se recomienda que sean observados los requisitos adicionales establecidos por dichas sociedades y que la sociedad clasificadora se declare por el cliente, antes de hacer el pedido. Para motores no clasificados, cualquier requisito adicional debe ser acordado entre el cliente y el fabricante. Si existen requisitos de cualquier otra autoridad (ej. Autoridades de inspección y/o legislativas) las mismas deben ser introducidas, se recomienda que la autoridad pertinente se declare por el cliente, antes de hacer el pedido. Se recomienda que cualquier requisito adicional sea sometido al acuerdo entre el fabricante y el cliente.
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NC ISO 3046-1: 2009
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MOTORES AL TERNATIVOS DE COMBUSTIÓN INTERNA CARA CTERÍSTICAS PARTE 1: DECLARACIONES DE POTENCIA, CONSUMO DE COMBUSTIBLE Y ACEITE LUBRICANTE, MÉTODOS DE PRUEBA, REQUISITOS ADICIONAL ES PARA MOTORES DE USO GENERAL 1 Objeto Esta parte de la ISO 3046 especifica los métodos para la declaracion de potencia, el consumo de combustible y aceite lubricante, así como los métodos de prueba, complementarios a los básicos definidos en la norma “Núcleo” NC ISO 15550. Esta parte de la ISO 3046 define los códigos de potencia al freno de motores, en correspondencia con la norma “Núcleo” NC ISO 15550, en caso de que resulte necesario, para simplificar la aplicación de la potencia declarada y facilitar la comunicación, ej. para establecer la potencia utilizada en la placa de datos del motor. Se aplica a Motores Reciprocantes de Combustion Interna (MRCI), para uso terrestre, marítimo y de tracción ferroviaria. Puede aplicarse también a motores utilizados para mover maquinaria de construcción vial y de movimiento de tierras, camiones industriales y otras aplicaciones para las que no esté disponible una Norma Internacional específica.
2 Referencias nor mativas Los documentos que se mencionan seguidamente son indispensables para la aplicación de esta Norma Cubana. Para las referencias fechadas, sólo se toma en consideración la edición citada. Para las no fechadas, se toma en cuenta la última edición del documento de referencia (incluyendo todas las enmiendas). ISO 1204:1990. Motores alternativos de combustión interna— Designación de la dirección de rotación y de los cilindros y válvulas en las culatas, definición de motores con cilindros en línea a derecha y a izquierda, así como de ubicaciones en el motor. NCISO 3046-4:1997, Motores alternativos de combustión interna Regulación de la velocidad.
— características — Parte 4:
ISO 3046-6:1990, Motores alternativos de combustión interna — características — Protección contra la sobrevelocidad.
Parte 6:
NC ISO 15550:2002, Motores de Combustión Interna — Determinación y métodos para la medición de la potencia del motor — Requisitor generales.
3 Términos y Definici ones Para los propósitos de esta parte de la ISO 3046, se aplican los términos y definiciones establecidos en la NC ISO 15550 y listados en la Tabla 1:
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NC ISO 3046-1: 2009 Tabla 1 — Términos y definiciones Términos
Definiciones
(orden alfabetico) Ver: NC ISO 15550 subitem Nº potencia de frenado 3.3.3 potencia continua 3.3.4 velocidad declarada del motor 3.2.4 auxiliar dependiente 3.1.1 motor ajustado 3.2.1 velocidad del motor 3.2.3 auxiliar esencial 3.1.3 consumo de combustible 3.4.1 potencia limitada por combustible 3.3.6 potencia indicada 3.3.2 auxiliar independiente 3.1.2 potencia ISO 3.3.7 consumo específico de combustible ISO 3.4.1.2 Potencia normativa ISO 3.3.7.1 velocidad mínima estable (velocidad de ralenti) 3.2.6 consumo de aceite de lubricación 3.4.3 motor no ajustado 3.2.2 auxiliar no esencial 3.1.4 potencia de sobrecarga 3.3.5 ajuste de la potencia 3.3.9 potencia de servicio 3.3.8 Potencia de servicio normativa 3.3.8.1 Consumo específico de combustible 3.4.1.1
4 Símbolo s Los símbolos utilizados en esta parte de la ISO 3046 ,se exponen en la Tabla 2 de la NC ISO 15550:2006; el significado de los subíndices de los símbolos se ofrecen a su vez en la Tabla 3 de la NC ISO 15550:2006.
5 Condicio nes de Referencia Normativa Se aplican los parámetros de la cláusula 5 de la NC ISO 15550:2006.
6 Métodos de ensayo 6.1 Generalidades Se aplica el método de prueba 1 en correspondencia de la claásula 6.2 de la NC ISO 15550:2006. El fabricante debe especificar cuál de los siguientes procedimientos es aplicable al motor por este método de prueba. a) ajuste de potencia; b) corrección de potencia
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6.2 Motores ajus tados 6.2.1 La prueba de potencia debe determinarse, cuando sea necesario, utilizando las ecuaciones (1) a (6) (ver 10.3) en una o más de las siguientes formas: a) por el ajuste de la potencia ISO en las condiciones de referencia normalizadas, a las condiciones ambientales de la prueba; b) por el ajuste de la potencia de servicio declarada en las condiciones ambientales del lugar , a la potencia en las condiciones ambientales de la prueba; c) haciendo la potencia de la prueba igual a la potencia de servicio declarada y probando bajo condiciones alteradas artificialmente de acuerdo con la clausula 6.2.5 simulando las condiciones ambientales del lugar.; d) probando bajo la simulacion de algunas de las condiciones ambientales del lugar ) de acuerdo con 6.2.5 y ajustando la potencia declarada de servicio teniendo en cuenta las diferencias remanentes. NOTA: El ajuste de la potencia, utilizando las ecuaciones (1) a (6) solo es permisible si no se realizan modificaciones o cambios en el equipamiento de turboalimentacion o en el tiempo del motor, para las condiciones ambientales del lugar..
6.2.2 Cuando se ajuste la potencia, el fabricante del motor debe establecer cuál de las referencias de formula, dadas en la tabla 2 deben ser utilizadas. Si no existe ninguna referencia de formula apropiada para el ajuste de la potencia en la Tabla 2, el métodos de ajuste debera ser acordado por escrito entre el fabricante y el cliente.
6.2.3 Si en un motor turboalimentado, no se alcanza el limite de velocidad del turbocargador, ni el limite de temperatura de los gases de escape, ni la máxima presión de combustión, a la potencia declarada, en las condiciones normalizadas de referencia, el fabricante debe establecer nuevas condiciones de referencia, como se especifica en 10.3.2 para el ajuste de potencia.
6.2.4 Cuando se requiere el ajuste de la potencia declarada en el lugar para las condiciones ambientales del ensayo, p.e., cuando la presión máxima de combustión en el cílindro del motor excede el valor permitido, en este caso, el ensayo debe llevarse a cabo a una potencia considerada segura por el fabricante,en la cual no se sobrepase dicho valor permitido. Los valores de los parametros del motor correspondientes a la potencia requerida deben ser extrapolados de los valores medidos por un métodos acordado entre el fabricante y el cliente.
6.2.5 El ensayo del motor puede llevarse a cabo en condiciones ambientales creadas artificialmente para simular las condiciones ambientales en el lugar por una de las siguientes formas: a) alterando la temperatura del aire de admisión al motor por calentamiento artificial; b) alterando la temperatura de enfriamiento en la entrada del enfriador de aire, etc., c) utilizando otros métodos apropiados, considerados seguros por el fabricante.
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NC ISO 3046-1: 2009 Tabla 2
Valores numérico s para el ajuste o regulación de la potencia Exponentes
Tipo de motor
Tipo de combustible
Condiciones
Referen- Factor cia de a fórmula
Potencia limitada por aire en exceso insuficiente
m
n
s
A
1
1
0,75
0
B
0
1
1
0
C
0
0,7
2
0
D
0
0,7
1,2
1
E
0
nr
nr
nr
F
0
0.57
0.55
1.75
G
0
0.7
1.2
1
H
0
nr
nr
nr
I
1
0,86
0,55
0
J
0
0.57
0,55
1,75
Sin turbocargador Motores diesel y de doble combustible, de encendido por compresión, operando con combustible liquido.
Potencia por térmicas
limitada razones
Con turbocargador y sin refrigeración Motores de cuatro del aire de carga tiempos de velocidad baja y media Con Turbocargador y refrigeracion del aire de carga Con Motores de dos Turbocargador y tiempos de baja refrigeracion del velocidad aire de carga
Diesel
Motores diesel de encendido por compresion
Diesel
Motores de injeccion piloto de gas (doble combustible o gasdiesel)
Combustibles gaseosos con aceite combustible piloto
Con Motores de cuatro Turbocargador y tiempos de refrigeracion del velocidad baja y aire de carga media
Motores de inyeccion de gas a alta presion de doble combustible
Combustibles gaseosos con aceite combustible piloto
Con Motores de cuatro Turbocargador y tiempos de refrigeracion del velocidad baja y aire de carga media
Motores de inyeccion de gas a alta presion de doble combustible
Combustibles gaseosos con aceite combustible piloto
Motores de encendido por chispa (Otto)
Gasolina,LPG combustibles gaseosos
Con Motores de dos Turbocargador y tiempos de baja refrigeracion del velocidad aire de carga Motores de cuatro Sin turbocargador tiempos y alta y velocidad Con turbocargador Motores de cuatro y refrigeración del tiempos con aire de carga velocidad baja y media
NOTAS: 1 Las referencias de fórmula y los exponentes fueron deducidos por CIMAC. (CIMAC = International Council on Combustion Engines = Consejo Internacional de Motores de Combustión) 2 Los factores y exponentes se han establecido a partir de ensayos efectuados en un número de motores que resultan representativos del tipo de motor especifico. Esto debe considerarse como una guia.
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NC ISO 3046-1: 2009 Tabla 2
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Valores numérico s para el ajuste o regulació n de la potencia. (Contin uación)
Los fabricantes del motor deben declarar alternativamente sus propios valores adecuados para el diseño especifico del motor 3 Los valores del exponente s se aplica al ajuste de la potencia desde una temperatura de referancia del enfriador del aire de carga. Cuando la carga de aire es enfriada por el agua de enfriamiento del motor a temperatura constanta el valor de “s” puede considerarse igual a cero. 3 Las referencias de fórmula A y D se aplican en los ejemplos ofrecidos en los anexos C y D. 4 Los motores de cuatro tiempos de alta velocidad sometidos a ajuste de potencia no estan cubiertos enesta tabla . Los factores de correccion y exponentes deberan ser especificados por el fabricante del motor. 5 (nr) - No existen valores recomendados. Los mismos dependen del fabricante del motor, debiendo utilizarse los valores que el mismo recomiende.
6.3 Motores no-ajustados (motores pre-fijados) Donde las condiciones de ensayo difieren de las condiciones de referencia normativas, debe ser utilizado el método dado en la cláusula 7 de la NC ISO 15550:2006, para el cálculo de la corrección de la potencia medida a la potencia en las condiciones de referencia normalizadas (corrección por cálculo). El ensayo puede realizarse acondicionando el aire del cuarto de pruebas, de manera que se mantengan las condiciones atmosféricas controladas y por tanto el factor de corrección de la potencia lo mas cerca posible de la unidad (1). Si se controla un parámetro influyente por un equipamiento automático, no debe aplicarse la corrección de potencia para el mismo, siempre y cuando este se mantenga dentro del rango permisible.Esto se aplica en particular a: a) controles automáticos de la temperatura del aire, donde el equipo opera a 298 K (25 ºC); b) control automático de la presión independiente de la presión atmosférica; cuando la presión atmosférica esta determinada por el trabajo del control de la presión. c) control automático del combustible, donde el regulador ajusta el flujo de combustible para una potencia de salida constante (por compensación de la influencia de la presión y temperatura ambiente). No obstante, en el caso a), si el dispositivo de control de temperatura está completamente cerrado para la carga máxima a 298 K (25 ºC) (no se añade aire caliente al aire de admision), el ensayo puede realizarse con el dispositivo completamente cerrado, y aplicarse el factor de corrección normal. En el caso c), el consumo de combustible, para motores de ignición por compresión (diesel), debe ser corregido con el recíproco del factor de corrección de potencia.
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6.4 Auxiliares Con el objetivo de mostrar claramente las condiciones en que se determina la correción de potencia, es necesario distinguir aquellos auxiliares que afectan la potencia de salida del motor y cuales de ellos son necesarios para su funcionamiento continuo o intermitente. Para ejemplos, ver el anexo A. Los artículos del equipamiento montados sobre el motor sin los cuales este no puede funcionar a la potencia declarada bajo cualquier circunstancia, son componentes del motor y por tanto no pueden ser considerados como auxiliares. NOTA Los articulos, tales como bomba de inyección, turbocompresores y enfriadores del aire de admisión estan en esa categoria.
7 Método s de corr ección de potencia Aplicar los cálculos establecidos en la cláusula 7 de la N C ISO 15550:2006.
8 Medici ón de las emisiones de escape Aplicar el reporte de ensayo est ablecido en la cláusula 9.1 de la NC ISO 15550:2006
9 Report e del ensayo El reporte del ensayo de acuerdo con 9.1 de la NC ISO 15550:2006.
10 Métodos de cálculo del ajuste de potencia y el recálculo del consum o específico de combustible 10.1 Generalidades El fabricante del motor debe determinar las cantidades en que pueden diferir las condiciones ambientales en el sitio o en el ensayo, de las las condiciones de referencia normalizadas, sin la aplicación del ajuste de potencia y el recálculo del consumo específico de combustible.
10.2 Aplicaciones Los procedimientos establecidos en esta parte de la ISO 3046 pueden ser aplicados para calcular: a) Los valores esperados de potencia y consumo especifio para las condiciones ambientales del sitio, partiendo de los valores conocidos en las condiciones de referencia normativas (ver 10.3 y 10.4) b) Si los valores de potencia y consumo de combustible obtenidos bajo las condiciones ambientales dadas durante la prueba del motor, se corresponden con los valores declarados (véase 10.3 y 10.4).
10.3 Corrección de potencia por condici ones ambientales
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NC ISO 3046-1: 2009
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10.3.1 Siempre que se requiera operar el motor en condiciones diferentes a las condiciones de referencia normativas ofrecidas en la cláusula 5 de la NC ISO 15550:2006, así como ajustar la entrega de potencia a las condiciones de referencia o a partir de estas y el fabricante no establezca otros métodos , se utilizarán las siguientes fórmulas (véase nota 2 en 10.3.2 y también 10.3.4). P x =
α × P r
. . . (1)
Donde, el factor ajuste de potencia, α, viene dado por
. . . (2)
véase Nota 13 en 13.3.2) Donde la gama de la potencia indicada es
.. . (3)
Para ejemplos, véase C.1 y anexo D.
10.3.2
En el caso de motores con turbocargador en los que los límites de la velocidad y temperatura en la entrada de la turbina de este último así como de la presión máxima de combustión, no hayan sido alcanzados para la potencia declarada y bajo condiciones de referencia normativas, el fabricante puede declarar condiciones de referencias sustitutas a partir de o para las cuales, se procederá al ajuste de la potencia. (Véase ejemplo en C.2). En este caso: P x =
α × P ra
. . . (4)
Se recurrirá entonces a las fórmulas (5) y (6) en lugar de la fórmula (3). Reemplazando la gama de presión del aire seco en la fórmula (3), por la gama de presión barométrica total, la gama de la potencia indicada viene dada por:
... (5)
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NC ISO 3046-1: 2009
Donde, la presión barométrica total de referencia sustituta es
... (6)
el factor a y los exponentes m, n y s tienen los valores numéricos expresados en la Tabla 2 (véase 10.4). NOTA 1 Véase también tablas en el anexo B, así como los ejemplos numéricos en los anexos C y D NOTA 2 Cuando las condiciones ambientales de la prueba o en el lugar son más favorables que las condiciones de referencia normativas o las sustitutas (véase 10.3.2), el fabricante puede limitar la potencia declarada bajo las condiciones citadas de entrada, al valor de potencia declarado para estas últimas condiciones mencionadas. NOTA 3 En caso de que se desconozca el valor de la humedad relativa, debe asumirse un valor del 30% para esta en las referencias de fórmula A, E y G de la Tabla 2. Para otras referencias de fórmulas, el ajuste de potencia no depende de la humedad (α = 0)
10.3.3 El valor del rendimiento mecanico debe ser establecido por el fabricante del motor. En caso de no haberse establecido debe asumirse ηm = 0,8.
10.3.4 Cuando declare la potencia ISO normativa, el fabricante debería establecer cuál de las referencias de fórmula de la Tabla 2 deberá aplicarse.
10.4 Recalculo del consumo de combustib le para las condicio nes ambientales de la prueba o del lugar para motores ajustados Cuando se requiere que el motor se opere bajo condiciones ambientales del lugar o de la prueba diferentes a las condiciones de referencia normativas ofrecidas en la cláusula 5 de la NC ISO 15550:2006, el consumo específico de combustible diferirá del declarado para estas últimas condiciones citadas y se procederá a su recálculo a partir de o para las mismas. Las siguientes ecuaciones pueden ser utilizadas, si el fabricante no ha declarado otros métodos. b x = β br Donde β = k / NOTA
…
α
…
(7) (8)
Puede ver las tablas del anexo B, y el ejemplo numérico C.1.
11 Declaraciones de potenci a 11.1 Generalidades 11.1.1 Propósi to de la declaración de potencia Las declaraciones de potencia del motor, se requieren con dos objetivos principales:
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NC ISO 3046-1: 2009 a)
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Declaración del valor de la potencia.
a) Verificar mediante medición, que el motor entrega la potencia que se ha declarado para el mismo en a), bajo el mismo conjunto de circunstancias o después que se haya determinado la tolerancia apropiada para cualquier diferencia en dichas circunstancias. A fin de especificar el conjunto de circunstancias bajo las cuales se alcanzaría el valor declarado de potencia, la declaración especificará: a) el tipo de declaracion pronunciamiento del valor de potencia (véase 11.4, potencia normativa o de servicio) y, de ser necesario, las condiciones ambientales y operativas (véase 8.4); b)
tipo de aplicación de la potencia (véase 11.3, interrupción de la alimentación del combustible);
potencia continua con sobrecarga y/o con
c)
tipo de potencia (véase 11.2, potencia indicada o al freno);
d)
velocidad declarada del motor (véaseTabla 1).
Véase figura 1 para datos en torno a la métodoslogía para expresar la potencia del motor según a), 2) y 3). Para detalles referidos a códigos apropiados, remítase a la clausula 12. NOTA Los términos utilizados en (1) a (3) pueden combinarse; por ejemplo, potencia de servicio continua al freno con limitacion de la alimentación de combustible.
Siempre que resulte adecuado para la aplicación del motor y el método de fabricación en cuestión, puede establecerse un rango de tolerancia para la potencia declarada. El fabricante declarará la existencia de tal tolerancia y su magnitud.
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NC a)Tipo d e declaración de
NC ISO 3046-1: 2009 b) Tipo de aplicación de la potencia
c) Tipo de potencia
d) Velocidad del motor
potencia Potencia al freno (3.3.3) con elementos auxiliares dependientes no enmarcados en los esenciales
Potencia continua (3.3.4)
Potencia ISO (3.3.7)
Potencia con interrupción de alimentación de combusti ble 3.3.6
Velocidad declarada del motor (3.2.4)
” Potencia de servicio (3.3.9)
Potencia al freno (3.3.3) con sólo los elementos auxiliares dependientes esenciales
Potencia de sobrecarga (3.3.5)
NOTA – “ se aplica a “po tencia ISO normativa” “ se aplica a “po tencia de servicio no rmativa”
Figura 1
Diagrama ilus trativo de la metodolo gía que debe utili zarse en declaraciones de potencia
11.1.2 Potencia y par motor Conforme a esta parte de la ISO 3046, en los motores que entregan potencia mediante un eje o ejes, cualquier valor de esta constituye una cantidad proporcional al par motor medio, sea este calculado o medido, y a la velocidad de rotación media del eje o ejes transmisores de dicho par motor. En el caso de los motores que no entregan potencia mediante eje o ejes, se hará referencia a la norma internacional apropiada para al mecanismo propulsor en cuestión.
11.1.3 Motor con engranaje integral Para declarar la potencia de un motor equipado con un dispositivo integral (incorporado) de incremento o reducción de la velocidad, debe expresarse también junto con la velocidad declarada del motor, la velocidad del eje propulsor propiamente dicho.
15
NC ISO 3046-1: 2009
NC
11.2 Tipos de pot encia 11.2.1 La potencia indicada y la potencia al freno, constituyen tipos de potencia. 11.2.2 Excepto en los casos de la potencia ISO y la de servicio normativos, cualquier declaración de potencia al freno deberá ir respaldada por la siguiente lista de elementos auxiliares: a) elementos auxiliares dependientes esenciales, como los definidos en NC ISO 15550:2006 (3.1.1 y 3.1.3); b) elementos auxiliares independientes esenciales, como los definidos en NC ISO 15550:2006 (3.1.2 y 3.1.3); c) elementos auxiliares dependientes no esenciales, como los definidos en NC ISO 15550:2006 (3.1.1 y 3.1.3). La potencia absorbida por los elementos auxiliares expuestos en la lista en b) y c), puede ser significativa En tales casos, se declararán sus requisitos de potencia. Como guia, en el anexo A, se reseñan ejemplos típicos de elementos auxiliares.
11.3 Tipos de potenci a por su aplicación Constituyen tipos de aplicación de potencia, la continua, así como las desarrolladas sin alimentación de combustible y bajo condiciones de sobrecarga, respectivamente . La duración y frecuencia de uso de la potencia en condiciones de sobrecarga permitida, dependerá de la aplicación de servicio, no obstante, debe hacerse el acomodo adecuado a la hora de establecer la potencia sin alimentación de combustible a fin de permitir la entrega satisfactoria de la potencia en condiciones de sobrecarga. Este último tipo de aplicación de potencia debe expresarse a modo de porcentaje de la potencia continua, junto con la duración y frecuencia permitidas y la velocidad apropiada del motor. A menos que se establezca otra cosa, se permite un valor de potencia de sobrecarga equivalente al 110% de la potencia continua a una velocidad correspondiente a la aplicación en uso del motor por un período de 1 hora, con o sin interrupciones, dentro del marco de un período general de operación de 12 horas. Dicho período también se aplica a cualquier potencia de sobrecarga de hasta el 110% de la potencia continua. NOTA 1 La potencia de los motores de propulsión marinos, se halla normalmente constreñida al tipo de potencia continua, por lo que durante el servicio no es posible entregar potencia de sobrecarga. No obstante, dichos motores sí pueden desarrollar esta última potencia mencionada , para condiciones especiales de servicio. NOTA 2 Las especificaciones contenidas en la ISO 8528-1:1993, 13.3 se aplican para motores utilizados en la generación de energía eléctrica.
11.4 Tipos de pot encia declarada Tanto la potencia ISO como la potencia de servicio, constituyen tipos de declaración de potencia.
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NC
NC ISO 3046-1: 2009
Para establecer la potencia de servicio, se tomará en cuenta las siguientes condiciones: a) condiciones ambientales o cualesquiera condiciones ambientales nominales acorde a los requisitos especiales de las autoridades de inspección y legislativas y/o entidades de clasificación, según lo especifique el cliente (véase cláusula 15). NOTA Por ejemplo, las siguientes condiciones ambientales nominales, se aplican a motores de propulsión marinos y a motores auxiliares RIC en buques para servicio sin restricciones de las Sociedades Internacionales de Clasificación (IIACS):
Presión barométrica total:
p x = 100 kPa
Temperatura del aire:
T x = 318m K (t x = 45 oC)
Humedad relativa:
φ x = 60%
Temperatura del agua de mar o cruda (entrada intercambiador): T cx = 305 K (t cx = 32 oC) b)
rendimiento normal del motor;
c)
intervalo esperado entre períodos de mantenimiento;
d)
naturaleza y magnitud de supervisión requeridas;
e)
toda información relevante para la operación del motor en servicio (véase cláusulas 15 y 16).
12 Denomin acion de la potenci a 12.1 Relacion de los código s de potencia Según los requisitos expresados en 11.1.1, el establecimiento de la potencia declarada en base a códigos de acuerdo con esta norma ISO 3046, requiere la combinacion de tres grupos de letras diferentes, suplementados por la velocidad declarada del motor. La secuencia de las letras que componen la codificacion se muestran graficamente en la Figura 2. Ademas, a la letra C puede añadirse el valor en porciento en que puede sobresarse la potencia continua (ver Tabla 3, Nº 3). Cuando la potencia continua puede sobrepasarse en la cantidad normalizada del 10%, la indicacion numerica se sustituye por la letra X (ver Tabla 3, Nº 4).
12.2 Denomi nación de los código s de potencia El establecimiento de la potencia de un motor por códigos comprende: a) las letras señaladas en la Figura 2; b) el valor numérico con la unidad de potencia; c) el valor numérico con la unidad de la velocidad declarada del motor.
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NC ISO 3046-1: 2009
NC
EJEMPLO I
C
N
1 000 kW - 425 min-1 Valor numérico y unidad de la velocidad declarada
Valor Valornumérico numéricoyyunidad unidadde delalapotencia potencia del motor del motor
La potencia se expresa como potencia continua al freno utilizando sólo auxiliares dependientes esenciales
La potencia es una potencia continua
La potencia es una potencia ISO
Esta descripción no define el valor en que puede sobrepasarse la potencia del motor. Sin embargo, si la potencia del motor puede sobrepasarse se debe expresar el valor numérico en porcentaje, por ejemplo como ICXN.
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NC
NC ISO 3046-1: 2009
a) Tipo de potencia declarada
I
Potencia ISO 3.3.7
b) Tipo de aplicación de potencia
C
Potencia Continua (3.3.4)
F
S
NOTA 1
Potencia de Servicio (3.3.7)
O
c) Tipo de potencia
B
d) Velocidad del motor
Potencia al freno (3.3.3) con Auxiliares dependientes no solo esenciales
Potencia limitada por combustible (3.3.6)
Velocidad declarada del Motor (3.2.4)
N
Potencia de Sobrecarga (3.3.5)
Potencia al freno (3.3.3) con solo dependientes esenciales
Los números entre paréntesis se refieren a subclausulas de la norma NC ISO 15550:2006
NOTA 2 En caso de motores utilizados a bordo de embarcaciones se aplican la reglamentaciones de la Asociación Internacional de Sociedades Clasificatorias (en ingles IACS) para servicio ilimitado y las condiciones ambientales nominales especificadas en a subclausula 11.4 a), para designar la potencia de servicio se utilizará el código M en substitución del S. Cuando se utiliza el código M, no es necesario dar ninguna información adicional sobre el ambiente ni condiciones de operación en el lugar.
Figura 2
Diagrama de la secuencia de las letras util izadas para codi ficar las potencias
12.3 Ejemplos de denomin aciones de potenci a con la util ización de códig os La tabla 3 contiene ejemplos de códigos de potencia comúnmente utilizados.
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NC ISO 3046-1: 2009 Tabla 3
NC
Ejemplos de códi gos util izados frecuentemente para denomin ar la potencia NC ISO 15550 Nº sub-clausul a
Nº Denomin acion de la potencia 1
Potencia normativa ISO
2
Potencia normativa ISO, limitada por combustible
3
Potencia normativa ISO, superable en x %
4
5
6
7
Potencia normativa ISO, superable en 10 %
Potencia al freno de sobrecarga ISO, solo con auxiliares esenciales dependientes Potencia al freno de sobrecarga ISO, limitada por combustible, solo con auxiliares esenciales dependientes
Potencia al freno ISO limitada por combustible, solo con auxiliares esenciales independientes
Codigo
3.3.8
ICN
3.3.6 3.3.8 3.3.8 (y 11.3 de esta norma) 3.3.8 (y 11.3 de esta norma) 3.3.3 3.3.5 3.3.7 3.3.3 3.3.5 3.3.6 3.3.7 3.3.3 3.3.6 3.3.7
ICFN
a
ICxN b
ICXN
ION
IOFN
IFN
a
La nomenclatura expresada con letras en la columna “código” de esta tabla y en la Figura 2 no se requiere necesariamente en la utilización práctica. b
El valor numérico específico de x debe mostrarse.
EJEMPLOS ─ La
potencia normativa de servicio superable en un 10 % debera codificarse como SCXN.
─ La
potencia normativa de servicio limitada por combustible debera codificarse como SCFN.
─
La potencia al freno de sobrecarga ISO con auxiliares listados aparte de los esenciales se codificará como IOB.
13 Declaración de consu mo de combust ible 13.1 Consumo de comb ustib le La cantidad de combustibles líquidos se expresará en unidades de masavolumen (kg) ó en unidades de energía (J). La cantidad de combustibles gaseosos, se expresará en unidades de energía (J).
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NC
NC ISO 3046-1: 2009
De no especificarse lo contrario por el fabricante, se considerará al consumo específico de combustible declarado, como consumo específico de combustible ISO .
13.2 Valor calorífico de los comb ustib les 13.2.1 Motores de combu stib le líquido Siempre que se especifique un tipo de combustible liquido destilado, se expresará cualquier consumo declarado de combustible en unidades de masa, considerando un valor calorífico bajo de 42 700 kJ/kg. En caso de que se especifique cualquier otro tipo de combustible, el consumo específico declarado del mismo se expresará en unidades de energía o se enunciará tanto el consumo específico de combustible en unidades de masa, como el valor calorífico bajo asociado.
13.2.2 Motores de gas Cualquier consumo específico declarado de combustible en motores de gas, será expresado en relación con el valor calorífico bajo del gas en cuestión. Se declarará asimismo el tipo de gas utilizado.
13.2.3 Declaraciones de cons umo específico de comb ustib le El consumo específico de combustible del motor, se declarará para: a)
la potencia normativa ISO
b) cualesquiera otras velocidades de motor especificadas y potencia declarada, que se adecúen al caso particular de aplicación del motor (en caso de que así se requiera por acuerdo especial) . A menos que se plantee lo contrario, se permite una desviación de específico de combustible en presencia de la potencia declarada.
± 5% para el consumo
14 Declaraciones de consumo de aceite lubricante 14.1 Valor del consumo específico de aceite lubricante se utiliza como guía. Se le expresará en litros o kilogramos por cada hora de operación del motor a la potencia y velocidad de motor declaradas.
14.2 Se declarará el consumo de aceite lubricante tras un período establecido de funcionamiento en servicio del motor.
14.3 El aceite desechado durante el cambio no se incluirá en la declaración de consumo de este. 14.4 El aceite usado se declarará 15 Información que debe sumin istr ar el cliente El cliente suministrará la siguiente información:
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NC ISO 3046-1: 2009
NC
a)
Aplicación del motor, potencia reque rida por este y otros detalles relacionados.
b)
Frecuencia y potencia esperadas a las velocidades de motor requeridas,. preferiblemente, a modo de perfil de carga.(curvas del motor)
c)
Condiciones del lugar. 1) presión barométrica en el lugar en los valores más bajos y más altos leídos; en caso de que no se disponga de datos sobre la presión, se expresará la altura sobre el nivel del mar; 2) promedio de las temperaturas mensuales ambientales mínima y máxima medias del aire in situ durante los meses más fríos y más calientes respectivamente, del año; 3) la temperaturas ambientales más altas y más bajas del aire in situ alrededor del motor; 4) humedad relativa del aire(o, alternativamente, la presión del vapor de agua o la temperatura del bulbo seco y húmedo), a la temperatura ambiente máxima del aire en el lugar; 5) temperaturas máxima y mìnima del agua refrigerante disponible.
d)
Especificación del nivel calorífico bajo del combustible disponible.
e)
Si el motor debe cumplir los requisitos de cualquier entidad clasificadora o especiales.
f)
Características de los elementos auxiliares dependientes esenciales suministrados por el cliente.
g)
Cualquier otra información apropiada para la aplicación del motor de que se trate.
requisitos
16 Información qu e debe sumini strar el fabric ante del motor El fabricante del motor suministrará la siguiente información. a) Potencias al freno declaradas y, si resulta adecuado, las tolerancias de las mismas. b) Velocidades de motor correspondientes. NOTA Para ciertas aplicaciones de motores de velocidad variable constituye práctica común, proporcionar un diagrama velocidad/potencia que abarque las gamas de potencia por encima de las cuales puede utilizarse el motor en regímenes operativos continuo y de período corto, respectivamente.
En la figura 3, se ofrece un ejemplo típico de motor de propulsión marino con hélice de paso fijo. Para coadyuvar a la preparación de tal diagrama, el cliente debe suministrar la información requerida conforme a la cláusula 15.
c) Dirección de rotación (véase ISO 1204). 22
NC d)
NC ISO 3046-1: 2009
Nombre y ordenación que presentan los cilindros (véase ISO 1204).
e) Si el motor es de dos o cuatro tiempos, con aspiración natural, carga a presión mecánica o turbocargador y con o sin refrigeración del aire de carga. f)
Flujo de aire que se requiere durante la operación del motor para: 1)
combustión.y barrido
2)
refrigeración y ventilación
g)
Método de mecanismo de arranque suministrado y mecanismo adicional requerido.
h)
Tipo y grado de aceite de lubricación recomendado.
i)
Tipo de regulación , con disminución de velocidad si lo requiere (véanse ISO 3046-4 e ISO 3046-6). Gama de velocidad de trabajo y en marcha lenta del motor, para servicios de velocidad variable. En caso de ser necesario, se indicará la gama crítica de velocidad del motor.
j)
Método de enfriamiento y capacidad del sistema refrigerante incluyendo gamas de circulación de los fluídos refrigerantes.
k)
Si puede equiparse con conductos de descarga del aire caliente (sólo válido para motores enfriados por aire).
l)
Esquema de períodos de mantenimiento y rehabilitación recomendados.
m) Especificaciones y valores caloríficos inferiores de los combustibles recomendados. n)
Temperatura y/viscosidad del combustible alimentado al motor.
o)
Presión de retorno máxima permisible en el sistema de gases de escape así como disminución máxima permisible de la entrada de aire.
p)
Características de los elementos auxiliares independientes esenciales suministrados por el fabricante.
q)
Cualquier otra información apropiada para la aplicación del motor en cuestión.
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a.- potencia a sobrecarga; b.- curva nominal de la hélice; c.- potencia continua; 1.- gama de potencia continua; 2.- gama de operación intermitente; 3.- gama de operación por corto período en régimen de sobrecarga para aplicaciones especiales.
Figura 3
Ejemplo de diagrama velocid ad/potenci a
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NC
NC ISO 3046-1: 2009 ANEXO A (normativo)
Ejemplos de elementos elementos auxil iares que pueden incorp orarse A.1
Li sta F — Element os auxil iares depen di entes esenc ial es
a) Bomba de presión para aceite lubricante, accionada por el motor. b) Bomba de barrido de aceite lubricante accionada por el motor, para motores con colector de aceite. c) Bomba de agua refrigerante accionada por el motor. d) Bomba de agua cruda accionada por el motor. e) Ventilador de enfriamiento del radiador, accionado por el motor. f)
Ventilador de enfriamiento del motor accionado por este, para motores de enfriamiento por aire.
g) Compresor de combustible gaseoso, accionado por el motor. h) Bomba de alimentacion de combustible accionada por el motor. i)
Bomba impelente de combustible accionada por el motor para el sistema de servo-inyección o de rail común.
j)
Soplador de aire de barrido accionado por el motor y/o soplador del aire de carga.
k) Generador, compresor de aire o bomba hidráulica accionados por el motor, para el suministro de potencia a los elementos reseñados en la lista G. l)
Bomba de lubricación de cilindros, accionada por el motor.
m) Depurador o silenciador de aire (normal o especial). n) Silenciador de escape (normal o especial).
A.2
Li sta G — Element os aux iliar es ind epen di entes es encial es
a) Bomba impelente de aceite lubricante accionada por separado. b) Bomba de barrido para aceite lubricante accionada por separado, en motores con colector de aceite. c) Bomba de agua de enfriamiento del motor accionada por separado. d) Bomba de agua cruda, accionada por separado. e) Ventilador de enfriamiento del radiador, accionado por separado.
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NC
f)
Ventilador de enfriamiento del motor accionado por separado para motores de enfriamiento por aire. g) Compresor de combustible gaseoso, accionado por separado. h) Bomba alimentacion de combustible accionada por separado. i)
Bomba impelente de combustible accionada por separado para el sistema de rail común o de servo-inyección.
j)
Soplador de aire de barrido, accionado por separado y/o soplador del aire de c arga.
k) Ventilador-extractor del carter, accionado por separado. l) m)
Bomba de lubricacion de los cilindros, accionada por separado. Sistema de regulación o de control que utiliza potencia proveniente de una fuente externa.
A.3 Li sta H — Element os aux il iar es depend ien tes no esen ciales a)
Compresor de aire de arranque , accionado por el motor.
b) Generador, compresor de aire o bomba hidráulica accionados por el motor para el suministro de potencia a los elementos de la lista G. c) Bomba de sentina accionada por el motor. d) Bomba contra incendios accionada por el motor. e) Hélice de ventilación accionada por el motor. f)
Bomba transferidora de combustible accionada por el motor.
g) Quicionera solidaria con el motor.
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NC ISO 3046-1: 2009 ANEXO B (informativo)
Tablas para determinar la presión del vapor de agua, relaciones y factores B.1 Determinación d e la presión d el vapor de agua Los valores de la presión del vapor de agua (φ x psx) se ofrecen en la tabla B.1 en kilopascales para diferentes valores de la temperatura del aire t x , en grados Celsius y la humedad relativa φx.
Tabla B.1
Valores de la presión del vapor de agua φ x psx, kPa φ x
t x ºC - 10 - 9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
1,0 0,30 0,33 0,35 0,38 0,41 0,43 0,46 0,49 0,53 0,56 0,60 0,64 0,69 0,74 0,79 0,85 0,91 0,98 1,05 1,12 1,20 1,28 1,37 1,47 1,57 1,67 1,79 1,90
0,9 0,27 0,29 0,32 0,34 0,36 0,39 0,41 0,44 0,47 0,50 0,54 0,58 0,62 0,66 0,71 0,76 0,82 0,88 0,94 1,01 1,08 1,16 1,24 1,32 1,41 1,51 1,61 1,71
0,8 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32 0,35 0,37 0,39 0,42 0,45 0,48 0,51 0,55 0,59 0,63 0,68 0,73 0,78 0,84 0,90 0,96 1,03 1,10 1,17 1,25 1,34 1,43 1,52
0,7 0,21 0,23 0,25 0,27 0,28 0,30 0,32 0,34 0.37 0,29 0,42 0,45 0,48 0,52 0,55 0,59 0,64 0,68 0,73 0,78 0,84 0,90 0,96 1,03 1,10 1,17 1,25 1,33
0.6 0,18 0,20 0,21 0,23 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32 0,34 0,36 0,39 0,41 0,44 0,47 0,51 0,55 0,59 0,63 0,67 0,72 0,77 0,82 0,88 0,94 1,00 1,07 1,14
27
0,5 0,15 0,16 0,18 0,19 0,20 0,22 0,23 0,25 0,26 0,28 0,30 0,32 0,34 0,37 0,40 0,42 0,46 0,49 0,52 0,56 0,60 0,64 0,69 0,73 0,78 0,84 0,89 0,95
0,4 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,20 0,21 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32 0,34 0,36 0,39 0,42 0,45 0,48 0,51 0,55 0,59 0,63 0,67 0,71 0,76
0,3 0,09 0,10 0,11 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0.,18 0,19 0,21 0,22 0,24 0,25 0,27 0,29 0,31 0,34 0,36 0,38 0,41 0,44 0,47 0,50 0,54 0,57
0,2 0,06 0,07 0,07 0,08 0,08 0,09 0.09 0,10 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,20 0,21 0,22 0,24 0,26 0,27 0.29 0,31 0,33 0,36 0,38
NC ISO 3046-1: 2009
NC
Tabla B.1
Valores de la presión del vapor de agua (continu ación) φ x psx, kPa φ x
t x ºC 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
1,0
0,9
0,8
0,7
0.6
0,5
0,4
0,3
0,2
2,03 2,16 2,30 2,45 2,60 2,77 2,94 3,12 3,32 3,52 3,73 3,96 4,20 4,45 4,72 5,00 5,29 5,60 5,93 6,27 6,63 7,01 7,40 7,81 8,24 8,69 9,15 9,63 10,13 10,65 11,18 11,73 12,30
1,83 1,94 2,07 2,20 2,34 2,49 2,65 2,81 2,98 3,17 3,36 3,56 3,78 4,01 4,25 4,50 4,76 5,04 5,34 5,64 5,97 6,31 6,66 7,03 7,42 7,82 8,24 8,67 9,12 9,58 10,07 10,56 11,07
1,62 1,73 1,84 1,96 2,08 2,21 2,35 2,50 2,65 2,82 2,99 3,17 3,36 3,56 3,78 4,00 4,24 4,48 4,74 5,02 5,30 5,61 5,92 6,25 6,59 6,95 7,32 7,71 8,11 8,52 8,95 9,39 9,84
1,42 1,51 1,61 1,71 1,82 1,94 2,06 2,19 2,32 2,46 2,61 2,77 2,94 3,12 3,30 3,50 3,71 3,92 4,15 4,39 4,64 4,90 5,18 5,47 5,77 6,08 6,41 6,74 7,09 7,45 7,83 8,21 8,61
1,22 1,30 1,38 1,47 1,56 1,66 1,76 1,87 1,99 2,11 2,24 2,38 2,52 2,67 2,83 3,00 3,18 3,36 3,56 3,76 3,98 4,20 4,44 4,69 4,94 5,21 5,49 5,78 6,08 6,39 6,71 7,04 7,38
1,01 1,08 1,15 1,22 1,30 1,38 1,47 1,56 1,66 1,76 1,87 1,98 2,10 2,23 2,36 2,50 2,65 2,80 2,97 3,14 3,32 3,50 3,70 3,91 4,12 4,34 4,58 4,82 5,07 5,33 5,59 5,87 6,15
0.81 0,86 0,92 0,98 1,04 1,11 1,18 1,25 1,33 1,41 1,49 1,58 1,68 1,78 1,89 2,00 2,12 2,24 2,37 2,51 2,65 2,80 2,96 3,12 3,30 3,47 3,66 3,85 4,05 4,26 4,47 4,69 4,92
0,61 0,65 0,69 0,73 0,78 0,83 0,88 0.94 0.99 1,06 1,12 1,19 1,26 1,34 1,42 1,50 1,59 1,68 1,78 1,88 1,99 2,10 2,22 2,34 2,47 2,61 2,75 2,89 3,04 3,20 3,36 3,52 3,69
0,41 0,43 0,46 0,40 0,52 0,55 0,59 0,62 0,66 0,70 0,75 0,79 0,84 0,89 0,94 1,00 1,06 1,12 1,19 1,25 1,33 1,40 1,48 1,56 1,65 1,74 1,83 1,93 2,03 2,13 2,24 2,35 2,46
B.2 Determinación de la relacion de presión del aire seco p x - aφ x psx La relación de presión del aire seco pr - aφ r psr utilizada en la fórmula (3), aparece expresada en la tabla B.2 por el valor a = 1 de las referencias de fórmula A, E y G (véase tabla 3) y por diferentes valores de la presión barométrica total px así como de la presión del vapor de agua φ r psr . Si la presión del vapor de agua no se conoce, se la puede obtener a partir de la temperatura del aire y de la humedad relativa mediante el uso de la tabla B.1 . NOTA Para un cálculo más fácil, véase ISO 2533:1975, 2.7 .
28
NC
NC ISO 3046-1: 2009 Tabla B.2
Al titud
Valores de la relación de presión del aire seco
Presión barométric a total , px
p x - aφ x psx pr - aφ r psr
φ r psr
,kPa
m
kPa
0 100 200 400 600 800 1 000 1 200 1 400 1 600 1 800 2 000 2 200 2 400 2 600 2 800 3 000 3 200 3 400 3 600 3 800 4 000 4 200 4 400 4 600 4 800 5 000
0
101,3 100,0 98,9 98,7 94,4 92,1 89,9 87,7 85,6 83,5 81,5 79,5 77,6 75,6 73,7 71,9 70,1 68,4 66,7 64,9 63,2 61,5 60,1 58,5 56,9 55,3 54,1
1
1,02 1,01 0,99 0,97 0,95 0,93 0.90 0.88 0,86 0,84 0,82 0,80 0,78 0,76 0,74 0,72 0,70 0,69 0,67 0,65 0,63 o,62 0,60 0,59 0,57 0,55 0,54
1,01 1,00 0,98 0,96 0,94 0,92 0,89 0,87 0,85 0,83 0,81 0,79 0,77 0,75 0,73 0,71 0,69 0,68 0,66 0,64 0,62 0,61 0,59 0,58 0,56 0,54 0,53
2
3
1,00 0,98 0,97 0,95 0,93 0,91 0,88 0,86 0,84 0,82 0,80 0,78 0,76 0,74 0,72 0,70 0,68 0,67 0,65 0.63 0.61 0,60 0,58 0,57 0,55 0,53 0,52
0,99 0,97 0,96 0,94 0,92 0,90 0,87 0,85 0,83 0,81 0,79 0,77 0,75 0,73 0,71 0,69 0,67 0,66 0,64 0,62 0,60 0,59 0,57 0,56 0,54 0,52 0,51
4
0,98 0,96 0,95 0,93 0,91 0,88 0,86 0,84 0,82 0.80 0,78 0,76 0,74 0,72 0,70 0,68 0,66 0,65 0,63 0,61 0,59 0,58 0,56 0,55 0,53 0,51 0,50
5
0,97 0,95 0,94 0,92 0,90 0,87 0,85 0,83 0,81 0,79 0,77 0,75 0,73 0,71 0,69 0,67 0.65 0,64 0,62 0,60 0,58 0,57 0,55 0,54 0,52 0,50 0,49
6
0,96 0,94 0,93 0,91 9,89 0,86 0,84 0,82 0,80 0,78 0,76 0,74 0,72 0,70 0,68 0,66 0,64 0,63 0,61 0,59 0,57 0,56 0,54 0,53 0,51 0,49 0,48
B.3 Determinación de la relación de potencia indicada, k La fórmula (3) ó la (5) pueden escribirse como sigue: k =
(R 1 ) y (R 2 )Y ( R3 ) y 1
2
3
Dónde R 1 =
p x - aφ x psx pr - aφ r psr
T r T X
T ra T X
ó
p x pra
29
7
0,95 0,93 0,92 0,90 0,88 0,85 0,83 0,81 0,79 0,77 0,75 0,73 0,71 0,69 0,67 0.65 0,63 0,62 0,60 0,58 0,56 0,55 0,53 0,52 0,50 0,48 0,47
8
0,94 0,92 0,91 0,89 0,87 0,84 0,82 0,80 0,78 0,76 0,74 0,72 0,70 0,68 0,66 0,64 0,62 0,61 0,59 0,57 0,55 0,54 0,,52 0,51 0,49 0,47 0,46
9
0,93 0,91 0,90 0,88 0,86 0,83 0,81 0,79 0,77 0,75 0,73 0,71 0,69 0,67 0,65 0,63 0,61 0,60 0,58 0,56 0,54 0,53 0,51 0,50 0,48 0,46 0,45
10
11
12
13
0,92 0,90 0,89 0,87 0,85 0,82 0,80 0,78 0,76 0,74 0,72 0,70 0,68 0,66 0,64 0,62 0,60 0,58 0,57 0,55 0,53 0,52 0,50 0,48 0,47 0,45 0,44
0,91 0,89 0,88 0,86 0,84 0,81 0,79 0,77 0,75 0,73 0,71 0,69 0,67 0,65 0,63 0,61 0,59 0,57 0,56 0,54 0,52 0,51 0,49 0,47 0,46 0,44 0,43
0,90 0,88 0,87 0,85 0,83 0,80 0,78 0,76 0,74 0,72 0,70 0,68 0,66 0,64 0,62 0,60 0,58 0,56 0,55 0,53 0,51 0,50 0,48 0,46 0,45 0,43 0,42
0,89 0,87 0,86 0,84 0,82 0,79 0,77 0,75 0,73 0,71 0,69 0,67 0,65 0,63 0,61 0,59 0,57 0,55 0,54 0,52 0,50 0,48 0,47 0,45 0,44 0,42 0,41
NC ISO 3046-1: 2009 R 2 =
R 3 =
NC
ó T cr T cra ó T cX T cx
y y 1 = m; y 2 = n; y 3 = s. El valor de R 1 puede obtenerse a partir de la tabla B.2 y pueden calcularse otros valores de R. Los valores de m, n, y s se obtienen a partir de la tabla B.3. La tabla B.3 brinda entonces valores de R y para relaciones R y factores y conocidos. El valor de k se obtiene, a su vez, multiplicando juntos los valores apropiados de R y.
30
NC
NC ISO 3046-1: 2009 Tabla B.3
Valores de Ry para determinar la relación de la potenci a indicada, k y
0,5
0,55
0,57
0,7
R y 0,75
0,60 0,62 0,64 0,66
0,775 0,787 0,800 0,812
0,755 0,769 0,782 0,796
0,747 0,762 0,775 0,789
0,699 0,716 0,732 0,748
0,682 0,699 0,716 0,732
0,645 0,663 0,681 0,700
0,542 0,564 0,585 0,607
0,409 0,433 0,458 0,483
0,360 0,384 0,410 0,436
0,68 0,70 0,72 0,74
0,825 0,837 0,849 0,860
0,809 0,822 0,835 0,847
0,803 0,816 0,829 0,842
0,763 0,779 0,795 0,810
0,749 0,765 0,782 0,798
0,718 0,736 0,754 0,772
0,630 0,652 0,674 0,697
0,509 0,536 0,563 0,590
0,452 0,490 0,518 0,548
0,76 0,78 0,80 0,82
0,872 0,883 0,894 0,906
0,860 0,872 0,885 0,897
0,855 0,868 0,881 0,893
0,825 0,840 0.855 0,870
0,814 0,830 0,846 0,862
0,790 0,808 0,825 0,843
0,719 0,742 0,765 0,788
0,619 0,647 0,677 0,707
0,578 0,608 0,640 0,672
0,84 0,86 0,88 0,90
0,917 0,927 0,938 0,949
0,909 0,920 0,932 0,944
0,905 0,918 0,930 0,942
0,885 0,900 0,914 0,929
0,877 0,893 0,909 0,924
0,861 0,878 0,896 0,913
0,811 0,834 0,858 0,881
0,737 0,768 0,800 0,832
0,706 0,740 0,774 0,810
0,92 0,94 0,96 0,98
0,959 0,970 0,980 0,990
0,955 0,967 0,978 0,989
0,954 0,965 0,977 0,989
0,943 0,958 0,972 0,986
0,939 0,955 0,970 0,985
0,931 0,948 0,966 0,983
0,905 0,928 0,952 0,976
0,864 0,897 0,931 0,965
0,846 0,884 0,922 0,960
1,00 1,02 1,04 1,06
1,000 1,010 1,020 1,030
1,000 1,011 1,022 1,033
1,000 1,011 1,023 1,034
1,000 1,014 1,028 1,042
1,000 1,015 1,030 1,045
1,000 1,017 1,034 1,051
1,000 1,024 1,048 1,072
1,000 1,035 1,071 1,107
1,000 1,040 1,082 1,124
1,08 1,10 1,12 1,14
1,038 1,049 1,058 1,068
1,043 1,054 1,064 1,075
1,045 1,056 1,067 1,078
1,055 1,069 1,083 1,096
1,059 1,074 1,089 1,103
1,068 1,085 1,102 1,119
1,097 1,121 1,148 1,170
1,144 1,182 1,219 1,258
1,166 1,210 1,254 ´1,300
1.16 1,18 1,20
1,077 1,086 1,095
1,085 1,095 1,106
1,088 1,099 1,100
1,110 1,123 1,135
1,118 1.132 1,147
1,118 1,132 1,147
1,195 1,220 1,245
1,297 1,336 1,376
1,346 1,392 1,440
R
31
0,88
1,2
1,75
2,0
NC ISO 3046-1: 2009
NC
B.4 Determinación del factor de recálculo del consumo de combus tibl e,
,
La tabla B.4 ofrece valores del factor de recálculo del consumo de combustible, β (véase fórmula (8)), para valores conocidos de la relación de la potencia indicada k y la eficiencia mecánica η m. El valor de k puede determinarse [véase fórmulas (3) y (5)] a partir de B.3. El valor de η m lo establece el fabricante (véase 13.3.3).
Tabla B.4
Factor de recálculo del cons umo de comb ustib le, , valores β η m
k 0,70
0,75
0,80
0,85
0,50 0,52 0,54 0,56
1,429, 1,383 1,343 1,308
1,304 1,275 1,248 1,225
1,212 1,193 1,175 1,159
1.141 1.129 1,118 1,108
1,084 1,077 1,071 1,065
1,038 1,035 1,032 1,030
0,58 0,60 0,62 0,64
1,278 1,250 1,225 1,203
1,203 1,184 1,167 1,151
1,145 1,132 1,120 1,109
1,098 1,090 1,082 1,075
1,060 1,055 1,050 1,046
1,027 1,025 1,023 1,021
0,66 0,68 0,70 0,72
1,183 1,164 1,148 1,132
1,137 1,123 1.111 1,100
1,099 1,090 1,081 1,073
1,068 1,062 1,056 1,051
1,042 1,038 1,035 1,031
1,019 1,018 1,016 1,015
0,74 0,76 0,78 0,80
1,118 1,105 1,092 1,081
1,089 1,080 1,070 1,062
1,066 1,059 1,052 1.046
1,045 1,041 1,036 1,032
1,028 1,025 1,022 1,020
1,013 1,012 1,011 1,009
0,82 0,84 0,86 0,88
1,071 1,061 1,051 1,043
1.054 1,047 1,040 1,033
1,040 1,035 1,029 1,024
1,028 1,024 1,021 1,017
1,017 1,015 1,013 1,011
1,008 1,007 1,006 1,005
0,90 0,92 0,94 0,96
1,035 1,027 1,020 1,013
1,027 1,021 1,015 1,010
1,020 1,016 1,011 1,007
1,014 1,011 1,008 1,005
1,009 1,007 1,005 1,003
1,004 1,003 1,002 1,002
0,98 1,00 1,02 1,04
1,006 1,000 0,994 0,989
1,005 1,000 0,995 0,991
1,004 1,000 0,997 0,993
1,003 1,000 0,998 0,995
1,002 1,000 0,999 0,997
1,001 1,000 0,999 0,999
32
0.90
0,95
NC
NC ISO 3046-1: 2009 Tabla B.4
Factor de recálculo del cons umo de comb ustib le, , valores (Continuación) β η m
k 0,70
0,75
0,80
0,85
0.90
0,95
1,06 1,08 1,10 1,12
0,983 0,978 0,974 0,969
0,987 0,983 0,979 0,976
0,990 0,987 0,984 0,982
0,993 0,991 0,989 0,987
0,996 0,994 0,993 0,992
0,998 0,997 0,997 0,996
1,14 1,16 1,18 1,20
0,965 0,960 0,956 0,952
0,972 0,969 0,966 0,963
0,979 0,976 0,974 0,972
0,985 0,983 0,982 0,980
0,991 0,989 0,988 0,980
0,996 0,995 0,994 0,994
B.5 Determinació n del factor ajuste de potenci a, La tabla B.5 ofrece valores del factor ajuste de potencia, α [véase fórmula (2)], para valores conocidos de la relación de potencia indicada k y la eficiencia mecánica η m. El valor de k [véase fórmulas (3) y (5)] puede determinarse a partir de B.3. El valor de η m lo establece el fabricante (véase 13.3.3).
Tabla B.5
Valores del factor ajuste de potenci a, α
k
η m 0,70
0,75
0,80
0,85
0,90
0,95
0,50 0,52 0,54 0,56
0,350 0,376 0,402 0,428
0,383 0,408 0,433 0,457
0,413 0,436 0,460 0,483
0.438 0,451 0,483 0,506
0,461 0,483 0,504 0,526
0,482 0,502 0,523 0,544
0,58 0,60 0,62 0,64
0,454 0,480 0,506 0,532
0,482 0,507 0,531 0,556
0,507 0,530 0,554 0,577
0,528 0,551 0,573 0,596
0,547 0,569 0,590 0,612
0,565 0,585 0,606 0,627
0,66 0,68 0,70 0,72
0,558 0,584 0,610 0,636
0,581 0,605 0,630 0,655
0,601 0,624 0,648 0,671
0,618 0,641 0,663 0,685
0,634 0,655 0,677 0,698
0,648 0,668 0,689 0,710
33
NC ISO 3046-1: 2009 Tabla B.5
NC Valores del factor ajuste de potencia, α
k
η m 0,70
0,75
0,80
0,85
0,90
0,95
0,74 0,76 0,78 0,80
0,662 0,688 0,714 0,740
0,679 0,704 0,729 0,753
0,695 0,718 0,742 0,765
0,708 0,730 0,753 0,775
0,720 0,741 0,763 0,784
0,730 0,751 0,772 0,793
0,82 0,84 0,86 0,88
0,766 0,792 0,818 0,844
0,778 0,803 0,827 0,852
0,789 0,812 0,836 0,859
0,798 0,820 0,843 0,865
0,806 0,828 0,849 0,871
0,813 0,834 0,855 0,876
0,90 0,92 0,94 0,96
0,870 0,896 0,922 0,948
0,877 0,901 0,926 0,951
0,883 0,906 0,930 0,953
0,888 0,910 0,933 0,955
0,892 0,914 0,935 0,957
0,896 0,917 0,938 0,959
0,98 1,00 1,02 1,04
0,974 1,000 1,026 1,052
0,975 1,000 1,025 1,049
0,977 1,000 1,024 1,047
0,978 1,000 1,023 1,045
0,978 1,000 1,022 1,043
0,979 1,000 1,021 1,042
1,06 1,08 1,10 1,12
1,078 1,104 1,130 1,156
1,074 1,099 1,123 1,148
1,071 1,094 1,118 1,141
1,067 1,090 1,112 1,135
1,065 1,086 1,108 1,129
1,062 1,0083 1,104 1,124
1,14 1,16 1,18 1,20
1,182 1,208 1,234 1,260
1,173 1,197 1,222 1,247
1,165 1,188 1,212 1,235
1,157 1,180 1,202 1,225
1,151 1,172 1,194 1,216
1,145 1,166 1,187 1,207
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NC
NC ISO 3046-1: 2009 ANEXO C (informativo)
Ejemplos de recálculo del ajuste de potencia y el consumo específico de comb ustib le a partir de condiciones de referencia normativas o sustitutas, hacia condiciones ambientales in situ C.1 Ejemplo 1 Motor sin turbocargador con potencia limitada por exceso de aire, que tiene una potencia normativa ISO de 500 kW con eficiencia mecánica del 85% y consumo específico ISO de combustible de 220 g/(kW ⋅ h). ¿Cuál es la potencia de servicio normativa y el consumo específico de combustible esperados en un lugar con presión barométrica total de 87 kPa, temperatura del aire de 45 oC y humedad relativa de 80%? A partir de la tabla2, la refere ncia de fórmula plantea que a = 1, m = 1, n = 0,75 y s = 0.
Condicio nes de referencia norm ativas
Condici ones ambientales in situ
pr = 100 kPa
px = 87 kPa
T r = 298 K
T x = 318 K
φ r = 0,3
φ x = 0,8
y η m = 0,85. De B.1, se tiene que t x = 45 oC y φ x = 0,8 por lo que: φ x psk = 7,71 kPa
De B.2 se tiene a su vez, que px = 87 kPa y φ x psk = 7,71 kPa , por interpolación se obtiene que: p x − αφ x psx pr − αφ rt psr
= 0,801
De B.3 se tiene que
T r T X
=
298 318
= 0,937
y n = 0,75 , por interpolación se obtiene que:
n
⎛ T r ⎞ = 0,952 ⎜ ⎟ ⎝ T X ⎠ De la fórmula (3), se tiene que k = 0,801 x 0,952 = 0,763. De B.4 se tiene también que k = 0,763 y η m = 0,85 , por interpolación se obtiene que β = 1,040.
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NC ISO 3046-1: 2009
NC
Y de B.5 se tiene a su vez que k = 0,763 y η m = 0,85 , por interpolación se obtiene también que = 0,733 6.
α
Por lo que la potencia continua al freno in situ = 500 x 0,733 6 = 366,8 kW y el consumo específico de combustible in situ = 220 x 1,040 = 228,8 g/kW⋅h
C.2 Ejemplo 2 Motor de cuatro tiempos de velocidad media con turbocargador y enfriamiento de carga así como potencia declarada de 1000 kW en condiciones de referencia normativas, eficiencia mecánica del 90% y relación 2 de la presión de refuerzo. El fabricante declara que los lìmites de temperatura y de velocidad del turbocargador no se han alcanzado bajo condiciones de referencia normativas y ofrece una temperatura de referencia sustituta de 313 K y una relación máxima de la presión de refuerzo de 2,36. ¿Qué potencia estará disponible para una altitud de 4 000 m a temperatura ambiente de 323 K y temperatura del refrigerante del aire de carga de 310 K? De la tabla 2 se tiene que la fórmula de referencia D, resulta aplicable para a = 0, m = 0,7, n = 1,2 y s = 1. De la fórmula (6) se tiene asimismo que pr = 100 kPa, r r = 2 y r max = 2,36 por lo que: pra =
100 x 2,0 2,36
= 84,7kPa
De B.2 se obtuvo por otra parte que para 4 000 m de altitud, px = 61,5 kPa
Condicio nes de referencia norm ativas
Condicio nes ambientales in situ
pra = 84,7 kPa
px = 61,5 kPa
T ra = 313 K
T x = 323 K
T cr = 298 K
T cx = 310 K
Y η m = 0.90.
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NC
NC ISO 3046-1: 2009
Por lo que
p x pra
=
T ra
=
313
=
298
T x T cr T cx
61,5 84,7 323 310
= 0,726 = 0,969 = 0,961
De la fórmula (5) se tiene que:
k=
⎛ p x ⎞ ⎜⎜ ⎟⎟ rar p ⎝ ⎠
0,7
1,2
⎛ T ra ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ T x ⎠
1
⎛ T cr ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ T cx ⎠
De B.3, por interpolación (0,726)0,7 = 0,799 (0,959)1,2 = 0,963
y k = 0,799 x 0,963 x 0,961 = 0,741 De B.5 se tiene a su vez que k = 0,740 y η m = 0,90, α = 0,720.
Por lo que potencia in situ = 0,720 x 1 000 = 720 kW para una relación de presión de refuerzo de 2,36.
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NC ANEXO D (informativo)
Ejemplo de ajust e de potenci a desde las condicio nes ambientales in situ a las condi ciones ambientales de la prueba y simul ación de las primeras para motores calibr ados Motor de cuatro tiempos y turbocargador con enfriamiento del aire de carga, que desarrolla 640 kW de potencia al freno, P x, en las condiciones ambientales in situ. ¿Qué potencia al freno se desarrollaría bajo las condiciones ambientales de la prueba?
Condiciones ambientales i n s itu px = 70 kPa T x = 330 K T cx = 300 K
Condicio nes ambientales de la prueba py = 100 kPa T y = 300 K T cy = 280 K La eficiencia mecánica η m se refiere a las condiciones de referencia normativas y es de 85%. Ajuste la potencia requerida inicial del motor bajo las condiciones ambientales in situ a las condiciones de referencia normativas; ajuste a continuación los resultados obtenidos a las condiciones ambientales de la prueba. El primer paso para resolver el problema planteado, es determinar el valor de la entrega de potencia al freno bajo condiciones de referencia normativas. Las fórmulas y símbolos generales que se necesitan para ajustar dicha potencia son la (1), (2) y (5) en 10.3 Redefina la potencia al freno de modo tal, que la que existe bajo las condiciones ambientales in situ pueda ajustarse a las condiciones de referencia normativas. Para ajustar la potencia al freno, P x, bajo las condiciones ambientales in situ a la potencia al freno bajo condiciones de referencia normativas, P r ,se procede a ajustar y aplicar la fórmula (1) en 10.3 como sigue:
P r =
P x α
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NC
NC ISO 3046-1: 2009
El factor α de ajuste de la potencia al freno, de las condiciones ambientales in situ a las condiciones de referencia normativas, es:
α = k – 0,7(1 – k )
⎛ 1 ⎞ ⎜⎜ − 1⎟⎟ ⎝ η m ⎠
La relación de potencia k que se necesita para ajustar la potencia al freno, desde las condiciones ambientales in situ a las condiciones de referencia normativas, viene dada por
⎛ p x ⎞ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ pr ⎠
k=
m
⎛ T r ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ T r ⎠
n
⎛ T cr ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ T cx ⎠
s
Dónde m, n y s son los exponentes determinados en la tabla 2, referencia de fórmula D, y:
m = 0,7; n = 1,2; s = 1,0 Utilizando entonces las fórmulas que se habían desarrollado y sustituyendo los valores dados en el ejemplo, se tiene que: 0,7
k =
1,2
1,0
⎛ 70 ⎞ ⎛ 298 ⎞ ⎛ 298 ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ 100 ⎠ ⎝ 330 ⎠ ⎝ 300 ⎠
= 0,685
⎛ 1 − 1 ⎞ ⎟ 0,85 ⎝ ⎠
α = 0,685 – 0,7 (1 – 0,685)) ⎜
= 0,685 – (0,7 x 0,315 x 0,176) = 0,646 Por tanto, la potencia al freno bajo condiciones de referencia normativas es de:
P r =
640
0,646
= 991 kW
Esta es la entrega de potencia bajo condiciones de referencia normativas. El próximo paso consiste en ajustar la potencia al freno, desde las condiciones de referencia normativas a las condiciones ambientales de la prueba. Las fórmulas para llevar a cabo este ajuste son: P y =
αP r
α = k – 0,7 (1 – k )
⎛ 1 ⎞ ⎜⎜ − 1⎟⎟ ⎝ η m ⎠ 39
NC ISO 3046-1: 2009 m
k =
NC n
⎛ py ⎞ ⎛ T r ⎞ ⎛ T cr ⎞ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ pr ⎠ ⎝ T y ⎠ ⎝ T cy ⎠
s
Sustituyendo los valores dados arriba: 0,7
k =
1,2
1, 0
⎛ 100 ⎞ ⎛ 298 ⎞ ⎛ 298 ⎞ = 1,056 ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ 100 ⎠ ⎝ 300 ⎠ ⎝ 280 ⎠
α = 1,056 – 0,7(1 – 1.056)
⎛ 1 ⎞ − 1⎟ ⎜ ⎝ 0,85 ⎠
= 1,056 + (0,7 x 0,056 x 0,176) = 1,063 Por consiguiente, la potencia al freno bajo las condiciones ambientales de la prueba es
P y = 1,063 x 991 = 1,053 kW En caso de que exista limitación en la presión de combustión máxima permisible, digamos, en presencia de 808 kW, y si el fabricante así lo decide, el motor debe someterse a prueba bajo cargas que sean de hasta pero no excedan de, 808 kW. Con tal propósito, puede aplicarse el método de simular en el banco de pruebas las condiciones ambientales in situ, según 6.2.5.
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