Validación experimental de la relación de compresión para varios combustibles a utilizar en un motor de combustión interna

El presente trabajo tiene como objetivo principal mostrar la concordancia existente entre la relación de compresión y el desempeño un motor de combustión interna. Se investigó acerca del desempeño y las características operacionales de los motores cuando se modifica el volumen de la cámara de combustión, el combustible y el régimen de operación, logrando fijar con cada combustible el rango de relaciones de compresión con el cual se ha registrado el mejor desempeño. Para los combustibles de encendido por compresión como el Diesel, se requiere una relación de compresión significativamente mayor a los combustibles de encendido provocado como la gasolina; al modificar la relación de compresión varía la presión y temperatura en la cámara de combustión, y el consumo de combustibl

Revisão de pesquisa em motores de combustão interna na colômbia

In this review we present the results of the exploration of the relevant research activities and topics developed in internal combustion engines by Colombian universities. The objective has been to determine what has been investigated, what theoretical, constructive, technological, operational and manufacturing foundations have been assumed by the research groups and researchers and, from there, to propose lines of research that complement and contribute. It was found that Colombia has competitive scientific capacity in: characterization of alternative fuels, diagnosis and prediction of combustion in ignition engines, modeling and prediction of perfor-mance of engines powered by ethanol-gasoline blends, characterization of emissions, modeling and experimentation in modes of ignition by compression of homogeneous load, design and construction of equipment for monitoring and diagnosis with non-intrusive techniques. In gene-ral, research has been driven both by environmental demands of the transport system and by the search for alternative fuel sources.En esta revisión se presentan resultados de la exploración de las actividades y temas de investi-gación relevantes desarrollados en motores de combustión interna por universidades colombia-nas. El objetivo ha sido determinar qué se ha venido investigando, qué fundamentaciones teóri-cas, constructivas, tecnológicas, de operación y de manufactura se han asumido por parte de los grupos de investigación e investigadores y, a partir de allí, proponer líneas de investigación que complementen y aporten. Se encuentra que Colombia tiene capacidad científica competitiva en: caracterización de combustibles alternativos, diagnóstico y predicción de la combustión en motores de encendido provocado, modelado y predicción de desempeño de motores alimenta-dos con mezclas de etanol-gasolina, caracterización de emisiones, modelado y experimentación en modos de encendido por compresión de carga homogénea, diseño y construcción de equi-pos para monitoreo y diagnóstico con técnicas no intrusivas. En general, las investigaciones han sido impulsadas tanto por demandas ambientales del sistema de transporte como por la búsqueda de fuentes combustibles alternativas.Nesta revisão, apresentamos os resultados da exploração das atividades de pesquisa relevantes e tópicos desenvolvidos em motores de combustão interna pelas universidades colombianas. O objetivo foi determinar o que foi investigado, quais fundamentos teóricos, construtivos, tecno-lógicos, operacionais e de produção foram assumidos pelos grupos de pesquisa e pesquisado-res e, a partir daí, propor linhas de pesquisa que complementem e possam contribuir. É que a Colômbia tem capacidade científica competitiva na caracterização de combustíveis alternativos, diagnóstico e previsão de ignição do motor de ignição, modelagem e previsão de desempenho motores alimentados com misturas de etanol-gasolina, caracterização das emissões, de mode-lagem e experimentação em  modos de ignição por compressão de carga homogênea, desenho e construção de equipamentos para monitoramento e diagnóstico com técnicas não intrusivas. Em geral, a pesquisa tem sido impulsionada tanto pelas demandas ambientais do sistema de transporte quanto pela busca por fontes alternativas de combustível

Procesamiento de señales no intrusivas para el monitoreo de condición de emisiones y análisis energético en un motor de combustión interna diésel

El presente trabajo presenta los resultados obtenidos del proyecto «Desarrollo de un sistema de monitoreo para el análisis energético y de condición de emisiones en motores de combustión interna diésel con base en técnicas no intrusivas» financiado en la convocatoria de Colciencias 776 de 2017. La propuesta de investigación establece una metodología que permite realizar análisis energético y de condición de emisiones en motores, trabajando con combustible diésel y biodiésel. El proyecto contribuye a la generación de nuevo conocimiento basado en Ciencia, Tecnología e Información (CTeI) para favorecer la administración y el mantenimiento predictivo de los vehículos. En particular, los diagnósticos son llevados a cabo mediante la captura y estudio de señales experimentales provenientes de motores de combustión interna analizados bajo diferentes parámetros de operación. Este trabajo cuenta con las descripciones técnicas de cada una de las etapas desarrolladas durante el transcurso del proyecto. Así mismo, se condensan los resultados empleados para la consecución de los objetivos planteados en la propuesta

Diseño y construcción de un banco de pruebas para inyectores mecánicos motores diesel

A diferencia de un motor a gasolina, el motor diesel funciona por autoencendido, en el proceso de compresión se calienta el aire aspirado en los cilindros a una temperatura de entre 700 °C y 900 °C aproximadamente, lo cual provoca un encendido automático al inyectar combustible. Un motor diesel necesita una mayor compresión (relación de compresión 20-24:1) y una estructura más estable que un motor de gasolina. Los elementos que resultan afectar directamente el funcionamiento del motor son los inyectores, los cuales necesitan tener un mantenimiento preventivo. El banco de pruebas para inyectores mecánicos de motores diesel, satisface con las necesidades que debe cumplir un equipo de estas características siendo eficaz, silencioso y seguro; las pruebas que podemos realizar en el banco permiten tener un criterio preciso sobre las anomalías y fallas que posee un inyector mecánico. El equipo consta de una bomba lineal mecánica, bomba manual, cañerías de alta presión, filtro de combustible, probetas, control de inyección y una polea de 9 pulgadas. La parte eléctrica se encuentra en un cajetín de control para el encendido del banco y el motor eléctrico de 110 voltios de 1 hp de altas revoluciones y con una polea de salida de 2 pulgadas. En la parte inferior se ubica el tanque de combustible con sus respectivas cañerías de retorno. El diseño de la estructura del banco de pruebas, tiene un factor de seguridad suficiente para el trabajo que este va a desempeñar. Su manipulación debe ser realizada de acuerdo al manual de operación y mantenimiento tomando en cuenta el uso del equipo de protección personal (EPP) y las herramientas adecuadas. El equipo en funcionamiento, permite la verificación del estado de los inyectores, presentando en forma visual el mecanismo de trabajo y la presencia de anomalías.In contrast with a gasoline engine, the diesel engine operates by auto-ignition, in the compression process, the sucked air is heated in the cylinder at a temperature of between 700 °C and 900 °C, approximately, causing an automatic ignition by injecting fuel. A diesel engine needs a higher compression (compression ratio 20-24:1) and a more stable structure than a gasoline engine. The elements that are directly affecting the operation of the engine are injectors, which need to have a preventive maintenance. The test bench for mechanical injectors of diesel engines, meets the needs to be met by such equipment to be efficient, silent and safe; the tests that can be performed on the bench allowed to have an accurate judgment about anomalies and failures it has a power injector. The equipment consists of a mechanical linear pump, hand pump, high pressure pipes, fuel filter, test tubes, injection control and a pulley of 9 inches. The electrical part is in a control box to turn on the bench and a 110-volt electric motor of 1 hp high-revving and with output pulley 2 inches. At the bottom is located, the fuel tank with its respective return pipes. The design of the structure of the test bench, has a sufficient safety factor for work this is going to perform. Handling should be performed according to the operation and maintenance manual taking into account the use of personal protective equipment (PPE) and the right tools. The operating equipment, allows checking the status of the injectors, visually presenting the working mechanism and the presence of anomalies

Caracterización, puesta a punto y análisis de emisiones generadas en un motor de combustión interna HCCI operado con etanol anhidro (E100) y etanol hidratado (E80)

Las carencias energéticas que surgen en la actualidad, fomentan la investigación de alternativas que permitan sostener el ritmo de consumo de las sociedades modernas. En busca de fuentes energéticas más limpias y renovables, surge el etanol como potencial solución, y en particular el etanol hidratado es un recurso de bajo consumo y que presenta menores costos de producción que el mismo etanol anhidro. Este proyecto busca identificar ese potencial y evaluarlo en función de su favorabilidad tecnológica, económica y el impacto que pueda tener en el medio ambiente, tanto en los contaminantes considerados en las normas internacionales actuales, como en las emisiones no reguladas. Adicionalmente, este combustible se evalúa en un tipo de combustión no comercial, conocida como HCCI y que se caracteriza por su mayor eficiencia y menores emisiones contaminantes. El trabajo desarrollado permite evaluar la viabilidad de esta tecnología, su impacto ambiental, y la posibilidad de utilizarla de manera conjunta con combustibles renovables o alternativos. Los resultados demuestran la factibilidad de implementar un motor HCCI partiendo de un motor encendido por chispa de relación de compresión baja, realizando una serie de modificaciones al mismo para lograr las condiciones mínimas requeridas para obtener un proceso de combustión HCCI. Así mismo se evidencia que el etanol hidratado es una buena opción para reducir costos de producción en el combustible, manteniendo un desempeño cercano al obtenido en operación con etanol anhidro.Abstract. Energy shortages that currently arise , encourage research alternatives to sustain the rate of consumption in modern societies . Looking for of cleaner and renewable energy sources , ethanol emerges as a potential solution emerges , in particular hydrated ethanol is a source with low consumption and has lower production costs than the same anhydrous ethanol. This project seeks to identify and evaluate the potential function of its technological , economic favorability and the impact it may have on the environment, both the pollutants considered in current international standards , and unregulated emissions . Additionally, this fuel is evaluated in a type of non-commercial fuel , known as HCCI and is characterized by its higher efficiency and lower emissions. The work assesses the feasibility of this technology, its environmental impact and the possibility of using it in conjunction with renewable or alternative fuels. The results demonstrate the feasibility of implementing an HCCI engine based on an spark ignition engine with low compression ratio. Likewise evidence hydrated ethanol is a good option to reduce production costs of the fuel, keeping the almost the same performance to that obtained in anhydrous ethanol.Maestrí

Caracterización y modificaciones del motor honda gx – 35 y diseño del sistema eléctrico del vehículo tipo prototipo shell eco – marathon

En el presente proyecto se realiza la selección, caracterización y modificaciones del motor Honda GX-35 para su funcionamiento con etanol, biocombustible derivado de la caña de azúcar. Se diseña también los sistemas eléctricos y sistemas de emergencia para el vehículo Supermileage, basados en el reglamento de la competencia Shell Eco – marathon 2018. Se realiza una revisión bibliográfica del uso de los biocombustibles a nivel mundial, prestando especial importancia al etanol y la incidencia de su uso en la disminución de gases de efecto invernadero (GEI), mostrando una tendencia favorable cuando se mezcla en bajas concentraciones con gasolina, teniendo poca información con mezclas mayores al 50%, dado que su utilización exige modificaciones en los motores de combustión interna (MCI). Con este panorama se decide participar en la SEM, en la categoría de etanol..

Cuantificación y calificación de la energía térmica disponible en un motor diesel de propulsión ferroviaria, para su recuperación, mediante la aplicación de ciclos Rankine orgánicos

El objetivo del trabajo es calificar y cuantificar la energía térmica recuperable en un motor Diesel de propulsión ferroviaria marca General Motors 12-645 C mediante la utilización de ciclos Rankine orgánicos, para lo cual se relevaron parámetros reales de funcionamiento del mismo, y en función de la información disponible, se desarrolló una metodología para evaluar la energía recuperable, tanto cuantitativa como cualitativamente. Atendiendo a una posible futura implementación se trabajó sobre ciclos ORC básicos, por su relativa sencillez mecánica. En función del escenario de funcionamiento previsto y utilizando el calor que puede aportar el sistema de refrigeración del motor, se establecieron las temperaturas y magnitud de las fuentes fría y caliente. A modo de referencia se calcularon los rendimientos de Carnot y luego se resolvieron los ciclos propuestos utilizando el software SOLKANE, asignándole, a los parámetros de funcionamiento, valores lo más cercanos a la realidad en función de la información disponible. Por otro se ha explorado la posibilidad de incorporar ciclos con sobrecalentamiento, utilizando para ello una parte del calor disponible en los gases de escape del motor con obvias mejoras en potencia obtenible como así también protegiendo al dispositivo expansor ante eventuales impactos líquidos. Se obtuvieron valores de recuperación de energía relevantes en determinadas condiciones de operación del motor, lo que anima a proseguir el trabajo, por un lado ajustando la precisión de la información relevada, mediante una adecuación de la instrumentación de monitoreo de funcionamiento del motor ferroviario y por otro extendiendo la aplicación a motores térmicos con otras aplicaciones.Eje: Motores de combustión interna.Facultad de Ingenierí

Cuantificación y calificación de la energía térmica disponible en un motor diesel de propulsión ferroviaria, para su recuperación, mediante la aplicación de ciclos Rankine orgánicos

El objetivo del trabajo es calificar y cuantificar la energía térmica recuperable en un motor Diesel de propulsión ferroviaria marca General Motors 12-645 C mediante la utilización de ciclos Rankine orgánicos, para lo cual se relevaron parámetros reales de funcionamiento del mismo, y en función de la información disponible, se desarrolló una metodología para evaluar la energía recuperable, tanto cuantitativa como cualitativamente. Atendiendo a una posible futura implementación se trabajó sobre ciclos ORC básicos, por su relativa sencillez mecánica. En función del escenario de funcionamiento previsto y utilizando el calor que puede aportar el sistema de refrigeración del motor, se establecieron las temperaturas y magnitud de las fuentes fría y caliente. A modo de referencia se calcularon los rendimientos de Carnot y luego se resolvieron los ciclos propuestos utilizando el software SOLKANE, asignándole, a los parámetros de funcionamiento, valores lo más cercanos a la realidad en función de la información disponible. Por otro se ha explorado la posibilidad de incorporar ciclos con sobrecalentamiento, utilizando para ello una parte del calor disponible en los gases de escape del motor con obvias mejoras en potencia obtenible como así también protegiendo al dispositivo expansor ante eventuales impactos líquidos. Se obtuvieron valores de recuperación de energía relevantes en determinadas condiciones de operación del motor, lo que anima a proseguir el trabajo, por un lado ajustando la precisión de la información relevada, mediante una adecuación de la instrumentación de monitoreo de funcionamiento del motor ferroviario y por otro extendiendo la aplicación a motores térmicos con otras aplicaciones.Eje: Motores de combustión interna.Facultad de Ingenierí

Cuantificación y calificación de la energía térmica disponible en un motor diesel de propulsión ferroviaria, para su recuperación, mediante la aplicación de ciclos Rankine orgánicos

El objetivo del trabajo es calificar y cuantificar la energía térmica recuperable en un motor Diesel de propulsión ferroviaria marca General Motors 12-645 C mediante la utilización de ciclos Rankine orgánicos, para lo cual se relevaron parámetros reales de funcionamiento del mismo, y en función de la información disponible, se desarrolló una metodología para evaluar la energía recuperable, tanto cuantitativa como cualitativamente. Atendiendo a una posible futura implementación se trabajó sobre ciclos ORC básicos, por su relativa sencillez mecánica. En función del escenario de funcionamiento previsto y utilizando el calor que puede aportar el sistema de refrigeración del motor, se establecieron las temperaturas y magnitud de las fuentes fría y caliente. A modo de referencia se calcularon los rendimientos de Carnot y luego se resolvieron los ciclos propuestos utilizando el software SOLKANE, asignándole, a los parámetros de funcionamiento, valores lo más cercanos a la realidad en función de la información disponible. Por otro se ha explorado la posibilidad de incorporar ciclos con sobrecalentamiento, utilizando para ello una parte del calor disponible en los gases de escape del motor con obvias mejoras en potencia obtenible como así también protegiendo al dispositivo expansor ante eventuales impactos líquidos. Se obtuvieron valores de recuperación de energía relevantes en determinadas condiciones de operación del motor, lo que anima a proseguir el trabajo, por un lado ajustando la precisión de la información relevada, mediante una adecuación de la instrumentación de monitoreo de funcionamiento del motor ferroviario y por otro extendiendo la aplicación a motores térmicos con otras aplicaciones.Eje: Motores de combustión interna.Facultad de Ingenierí