USB bus data processing system

En este trabajo se presenta el sistema de adquisición de datos para señales analógicas DiagmaD-100, que utiliza el bus USB versión 1.1 utilizando un microcontrolador MC68HC908JB8como un dispositivo dedicado a la transmisión de datos a través de un módulo USB embebido. Deesta forma, se tiene un sistema de inserción plug & play que reduce el tiempo de configuración,además implementa una interfaz de usuario que permite visualizar las señales adquiridas en eldominio del tiempo y lafrecuencia y esta orientado a aplicaciones de instrumentación electrónicaen motores de combustión interna alternativos MC1A.This work presents the data acquisition system Diagma D-lOO that uses the USB Version 1.1utilizing a microcontroller MC68HC908JB8 as a device dedicated to the transmission ofdatathrough its embedded module USB. This becomes a plug&play system that allows hot insertion,reduces the configuration time. Jt explores and takes advantage to the maximum the benefits ofthis asynchronous bus visualizing the signals in time domain andfrequency for applications inelectronic instrumentation 01 internal combustion engine

Modelado de la combustión en motores Diésel: revisión del estado del arte

ResumenEl estudio del proceso de combustión en motores Diésel ha sido, durante años, un tema de gran interés debido principalmente a la creciente necesidad de mejorar el rendimiento de los motores, reducir el consumo de combustible y reducir la emisión de contaminantes. Los estudios experimentales presentan la desventaja de requerir grandes recursos económicos y tiempo en su realización, razón por la cual se utilizan modelos computacionales que permiten estudiar el proceso de combustión de una forma más económica y práctica. En este artículo se presenta una revisión de varios de los modelos de combustión en motores Diésel más  relevantes, desarrollados a nivel nacional e  internacional, con el fn de dar al lector una visión de la evolución y el estado actual de este tipo de modelos.Palabras clave: modelado de la combustión, motores diesel, modelos termodinámicos, modelos multidimensionales.  Modelling of combustion in Diesel engines: a review of the state of the artAbstractThe study of the combustion process in Diesel engines has been for years a subject of great interest mainly due to the increasing need to improve engine performance, reduce fuel consumption and reduce the pollutant emissions. Experimental studies have the disadvantage of require enormous efforts, money and time, that is the reason why computer models are used to study the combustion process in a more economical and practical way. This article presents a review of the most relevant Diesel engine combustion models developed nationally and internationally, to give the reader an insight of the evolution and current status of such modelsKeywords: combustion modeling, diesel engines, thermodynamics models, multidimensional models

Estrategias de cálculo de intercambiadores de calor por medio del método de los volúmenes finitos. Parte 1: desarrollo de la formulación

En el presente artículo se muestra el desarrollo de una estrategia de cálculo para la simulación del campo del flujo en intercambiadores de calor siguiendo la metodología de los volúmenes finitos utilizando una formulación uno-dimensional. El método aplicado consiste en establecer las ecuaciones de conservación de la masa, energía y cantidad de movimiento a un elemento diferencial en cada una de las corrientes involucradas en el sistema a analizar. Tales ecuaciones, se integran a lo largo del intercambiador de calor, que junto con las ecuaciones de estado, y las ecuaciones que permiten evaluar ciertos parámetros empíricos, constituyen un sistema de ecuaciones no lineales a resolver. En este artículo se presenta un estudio sobre el uso de las estrategias de integración del sistema de ecuaciones secuencial paso a paso, solución simultánea, y el método SIMPLE y su influencia en el error y el tiempo de cálculo. Los resultados indican que el método de cálculo más efectivo en tiempo de cómputo y con error más pequeño es el método secuencial asumiendo que la temperatura de pared es constante. This research work shows different numerical schemes for 1D flow heat exchanger calculations based on Finite Volume Methods (FVM). The method allows calculating heat exchanger, flows in pipes, among other, where besides to appear pressure drops due to the flow field, a heat transfer can be presented with the environment, or another fluid. The general proposed method uses energy conservation, momentum conservation and mass conservation equations. Such equations are integrated throughout the heat exchanger, that along with the equations of state, and the equations that allow evaluating certain empirical parameters, constituting a system of nonlinear equations to solve. This paper describes a comparison of time consumption where sequential and simultaneous heat exchanger calculations are performed. The results show the most convenient calculation method obtained in this study that present the lowest error and time consumption is the sequential method when a constant wall temperature is assumed.&nbsp

Diagnóstico de motores de combustión interna álternativos mediante el análisis de las oscilaciones del bloque

En este artículo se presenta una técnica no intrusiva, pensada para el Mantenimiento Predictivode motores de combustión interna alternativos (MelA), basada en el análisis de las oscilacionesdel bloque suponiendo el motor como un cuerpo rígido soportado por resortes elásticos. Estasconsideraciones permiten la determinación aproximada del par instantáneo del motor, utilizandoúnica y exclusivamente un acelerámetro instalado en un punto del bloque lo más alejado posibledel cigüeñal y registrando la señal temporal de varios ciclos termodinámicos. Las señal asíobtenida puede informar acerca de diferentes tipos de fallos, especialmente aquellos relativos aldiferente comportamiento entre los cilindros. Se utilizó un sencillo modelo físico para estimar el comportamiento del motor bajo diferentescondiciones defuncionamiento. El modelo ha sido validado a través de la realización de diferentesmedidas experimentales tanto en banco de ensayos de motor como en motores en servicio. Asimismose han realizado diferentes ensayos para analizar la influencia de la posición del acelerómetro en el bloque. El objetivo final del estudio es determinar límites de alerta y alarma de ciertos fallos en el motor,como puede ser la inyección o combustión anormal en uno o varios cilindros. Para ello se hacenecesario el análisis tanto en el dominio temporal como en el defrecuencia, diferencia importantecon el resto de técnicas utilizadas para el diagnóstico de maquinaria a través de vibraciones.This article presents a non-intrusive technique, designed for the Predictive Maintenance of alternative internal combustion engines (MCIA), based on the analysis of the oscillations of the block assuming the motor as a rigid body supported by elastic springs.These considerations allow The approximate determination of the instantaneous torque of the motor, using only and exclusively an accelerometer installed at a point of the block as far as possible from the crankshaft and recording the time signal of several thermodynamic cycles The signals thus obtained can inform about different types of failures, Especially those related to the different behavior between the cylinders.A simple physical model was used to estimate the performance of the engine under different operating conditions. The model has been validated through the realization of different experimental measurements both in engine test bench and in engines in service. Different tests have also been carried out to analyze the influence of the accelerometer position on the block.The final objective of the study is to determine alert and alarm limits of certain failures in the engine, such as injection or abnormal combustion in one or several cylinders. For this, it is necessary to analyze both the temporal and the frequency domain, a significant difference with the other techniques used for the diagnosis of machinery through vibrations

Estrategias de cálculo de intercambiadores de calor por medio del método de los volúmenes finitos. Parte 1: desarrollo de la formulación

En el presente artículo se muestra el desarrollo de una estrategia de cálculo para la simulación del campo del flujo en intercambiadores de calor siguiendo la metodología de los volúmenes finitos utilizando una formulación uno-dimensional. El método aplicado consiste en establecer las ecuaciones de conservación de la masa, energía y cantidad de movimiento a un elemento diferencial en cada una de las corrientes involucradas en el sistema a analizar. Tales ecuaciones, se integran a lo largo del intercambiador de calor, que junto con las ecuaciones de estado, y las ecuaciones que permiten evaluar ciertos parámetros empíricos, constituyen un sistema de ecuaciones no lineales a resolver. En este artículo se presenta un estudio sobre el uso de las estrategias de integración del sistema de ecuaciones secuencial paso a paso, solución simultánea, y el método SIMPLE y su influencia en el error y el tiempo de cálculo. Los resultados indican que el método de cálculo más efectivo en tiempo de cómputo y con error más pequeño es el método secuencial asumiendo que la temperatura de pared es constante. This research work shows different numerical schemes for 1D flow heat exchanger calculations based on Finite Volume Methods (FVM). The method allows calculating heat exchanger, flows in pipes, among other, where besides to appear pressure drops due to the flow field, a heat transfer can be presented with the environment, or another fluid. The general proposed method uses energy conservation, momentum conservation and mass conservation equations. Such equations are integrated throughout the heat exchanger, that along with the equations of state, and the equations that allow evaluating certain empirical parameters, constituting a system of nonlinear equations to solve. This paper describes a comparison of time consumption where sequential and simultaneous heat exchanger calculations are performed. The results show the most convenient calculation method obtained in this study that present the lowest error and time consumption is the sequential method when a constant wall temperature is assumed.&nbsp

Diagnóstico de motores de combustión interna álternativos mediante el análisis de las oscilaciones del bloque

En este artículo se presenta una técnica no intrusiva, pensada para el Mantenimiento Predictivode motores de combustión interna alternativos (MelA), basada en el análisis de las oscilacionesdel bloque suponiendo el motor como un cuerpo rígido soportado por resortes elásticos. Estasconsideraciones permiten la determinación aproximada del par instantáneo del motor, utilizandoúnica y exclusivamente un acelerámetro instalado en un punto del bloque lo más alejado posibledel cigüeñal y registrando la señal temporal de varios ciclos termodinámicos. Las señal asíobtenida puede informar acerca de diferentes tipos de fallos, especialmente aquellos relativos aldiferente comportamiento entre los cilindros. Se utilizó un sencillo modelo físico para estimar el comportamiento del motor bajo diferentescondiciones defuncionamiento. El modelo ha sido validado a través de la realización de diferentesmedidas experimentales tanto en banco de ensayos de motor como en motores en servicio. Asimismose han realizado diferentes ensayos para analizar la influencia de la posición del acelerómetro en el bloque. El objetivo final del estudio es determinar límites de alerta y alarma de ciertos fallos en el motor,como puede ser la inyección o combustión anormal en uno o varios cilindros. Para ello se hacenecesario el análisis tanto en el dominio temporal como en el defrecuencia, diferencia importantecon el resto de técnicas utilizadas para el diagnóstico de maquinaria a través de vibraciones.This article presents a non-intrusive technique, designed for the Predictive Maintenance of alternative internal combustion engines (MCIA), based on the analysis of the oscillations of the block assuming the motor as a rigid body supported by elastic springs.These considerations allow The approximate determination of the instantaneous torque of the motor, using only and exclusively an accelerometer installed at a point of the block as far as possible from the crankshaft and recording the time signal of several thermodynamic cycles The signals thus obtained can inform about different types of failures, Especially those related to the different behavior between the cylinders.A simple physical model was used to estimate the performance of the engine under different operating conditions. The model has been validated through the realization of different experimental measurements both in engine test bench and in engines in service. Different tests have also been carried out to analyze the influence of the accelerometer position on the block.The final objective of the study is to determine alert and alarm limits of certain failures in the engine, such as injection or abnormal combustion in one or several cylinders. For this, it is necessary to analyze both the temporal and the frequency domain, a significant difference with the other techniques used for the diagnosis of machinery through vibrations

Analytical and experimental performance study of diesel engines powered with hydrotreated Bio-Oil

Due to the serious problems encountered because of the extensive use of first-generation biofuels, second generation biofuels are presented as one of the best possible alternatives conventional fuels from oil. This paper presents a theoretical study of the performance of diesel engines fueled with hydrotreated bio-oil from lignocellulosic biomass, which is a second generation biofuel. For this, a thermodynamic zero-dimensional combustion model simulation was carried out, which predicts the performance parameters of the engine. This model was validated against experimental data of two diesel engines fueled with diesel-biodiesel  and  diesel/hydrotreated  bio-oil  blends, and  a  good  correlation between simulated and experimental data was observed, with average relative errors in pressure peak values of 0.5 and 1%, respectively. The results show that hydrotreated bio-oil in small proportions could become a partial substitute for conventional diesel fuel.Debido a los graves problemas presentados a causa del amplio uso de biocombustibles de primera generación, los biocombustibles de segunda generación se presentan como una posible mejor alternativa para la sustitución de los combustibles convencionales provenientes del petróleo. En el presente artículo se presenta un estudio del desempeño de motores diésel alimentados con bio-oil hidrotratado proveniente de biomasa lignocelulósica, el cual es un biocombustible de segunda generación; para esto se desarrolló un modelo termodinámico cero-dimensional de la combustión que predice los parámetros de desempeño del motor. Este modelo fue validado contra datos experimentales de presión en cámara de dos motores diésel alimentados con mezclas diésel/biodiésel y diésel/bio-oil hidrotratado, observándose una buena correlación entre los datos simulados y experimentales, con errores relativos promedio en los valores pico de presión de 0,5 y 1 % respectivamente. Los resultados muestran que el bio-oil hidrotratado, al utilizarse en pequeñas proporciones, puede convertirse en un sustituto parcial del combustible diésel convencional. &nbsp

Diseño y construcción de una planta piloto para la producción de biodisel de manera continua

This work develops a pilot system for biodiesel production and its future implementation at regional or national level. In this research, the most important parameters in the production and quality of biodiesel were determined preliminarily and they turned out to be the alcohol-oil molar relation and the necessary amount of catalyst. Once these values were obtained, the pilot plant was built and greater scale production and quality test took place. These tests produced satisfactory results concerning power, torque, consumption and polluting emissions, and are very related to the results that have been obtained in other works with biodiesel at national and international level.Este trabajo desarrolla un sistema piloto para producción de biodiesel y su futura implementación a nivel regional y nacional. En este estudio, los más importantes parámetros en la producción y calidad del biodiesel fueron determinados preliminarmente y así conocer la relación molar aceite-alcohol y la cantidad de catalizador necesarias. Una vez estos valores fueron obtenidos, la planta piloto fue construida y la producción a una mayor escala y sus pruebas de desempeño en motores fueron efectuadas. Estas pruebas resultaron satisfactorias en lo concerniente a potencia, torque consumo y emisiones contaminantes y concuerdan con resultados que han sido obtenidos en experiencias nacionales e internacionales

Analytical and experimental performance study of diesel engines powered with hydrotreated Bio-Oil

Due to the serious problems encountered because of the extensive use of first-generation biofuels, second generation biofuels are presented as one of the best possible alternatives conventional fuels from oil. This paper presents a theoretical study of the performance of diesel engines fueled with hydrotreated bio-oil from lignocellulosic biomass, which is a second generation biofuel. For this, a thermodynamic zero-dimensional combustion model simulation was carried out, which predicts the performance parameters of the engine. This model was validated against experimental data of two diesel engines fueled with diesel-biodiesel  and  diesel/hydrotreated  bio-oil  blends, and  a  good  correlation between simulated and experimental data was observed, with average relative errors in pressure peak values of 0.5 and 1%, respectively. The results show that hydrotreated bio-oil in small proportions could become a partial substitute for conventional diesel fuel.Debido a los graves problemas presentados a causa del amplio uso de biocombustibles de primera generación, los biocombustibles de segunda generación se presentan como una posible mejor alternativa para la sustitución de los combustibles convencionales provenientes del petróleo. En el presente artículo se presenta un estudio del desempeño de motores diésel alimentados con bio-oil hidrotratado proveniente de biomasa lignocelulósica, el cual es un biocombustible de segunda generación; para esto se desarrolló un modelo termodinámico cero-dimensional de la combustión que predice los parámetros de desempeño del motor. Este modelo fue validado contra datos experimentales de presión en cámara de dos motores diésel alimentados con mezclas diésel/biodiésel y diésel/bio-oil hidrotratado, observándose una buena correlación entre los datos simulados y experimentales, con errores relativos promedio en los valores pico de presión de 0,5 y 1 % respectivamente. Los resultados muestran que el bio-oil hidrotratado, al utilizarse en pequeñas proporciones, puede convertirse en un sustituto parcial del combustible diésel convencional. &nbsp

Diseño y construcción de una planta piloto para la producción de biodisel de manera continua

This work develops a pilot system for biodiesel production and its future implementation at regional or national level. In this research, the most important parameters in the production and quality of biodiesel were determined preliminarily and they turned out to be the alcohol-oil molar relation and the necessary amount of catalyst. Once these values were obtained, the pilot plant was built and greater scale production and quality test took place. These tests produced satisfactory results concerning power, torque, consumption and polluting emissions, and are very related to the results that have been obtained in other works with biodiesel at national and international level.Este trabajo desarrolla un sistema piloto para producción de biodiesel y su futura implementación a nivel regional y nacional. En este estudio, los más importantes parámetros en la producción y calidad del biodiesel fueron determinados preliminarmente y así conocer la relación molar aceite-alcohol y la cantidad de catalizador necesarias. Una vez estos valores fueron obtenidos, la planta piloto fue construida y la producción a una mayor escala y sus pruebas de desempeño en motores fueron efectuadas. Estas pruebas resultaron satisfactorias en lo concerniente a potencia, torque consumo y emisiones contaminantes y concuerdan con resultados que han sido obtenidos en experiencias nacionales e internacionales