Atkinson cycle: a way to improve efficiency in internal combustion engines

Los ciclos expandidos, como el desarrollado por Atkinson en motores de combustión interna (MCI), se utilizan para aprovechar mejor el combustible y aumentar la eficiencia térmica. En el presente artículo se presentan, desde el punto de vista de la mecánica de maquinaria y la teoría de grafos, las estructuras cinemáticas de Watt y Stephenson, que, mediante arreglos multieslabón, permiten recrear el mecanismo presentado por James Atkinson. A través de un análisis cinemático, se evidencian los problemas relacionados con las velocidades y aceleraciones del pistón que presentan estas estructuras cinemáticas y que comprometen su producción masiva. No obstante, se retoma el ciclo de Atkinson como posibilidad constructiva actualmente, cuando se dispone de avanzadas herramientas de hardware electrónico y de control.Expanded cycles, like the one developed by Atkinson for internal combustion engines (ICM), are used to make better use of fuel and increase thermal efficiency. In this paper, the Watt’s and Stephenson’s kinematic structures is presented from the point of view of the mechanics of machinery and graphs theory, which by means of multi-link arrangements, allow recreating the mechanism presented by James Atkinson. By applying a kinematical analysis to these kinematic structures, the problems related to the piston speeds and accelerations that prevent the massive introduction of the “classical Atkinson cycle” in automotive engines are revealed. Despite this fact, the Atkinson cycle is highlighted in this work as a real promising constructive technology, given the advances in electronic hardware and control technologies

Particularities of the output performance parameters of an engine-generator set fueled with LPG of high butane.

The objective of this paper is to disclose the results of a field test protocol planned and implemented to evaluate the performance behavior of a 1200 kW engine-generator, originally operated with natural gas, converted to liquefied petroleum gas (LPG) from Cusiana oil wells in Colombia. The peculiarity of the liquefied petroleum gas from Cusiana, a byproduct in the drying process of the natural gas, is its high butane content (above 30%). For the assessment of the LPG fuel on the performance of the engine-generator set, it was coupled a resistive load bank, and instrumented for low and high speed data, and emissions. It was designed an experimental procedure that combines starting, steady state, and transient loads. The analysis focuses mainly on the quantitative and qualitative analysis of the quality of the energy generated the fuel consumption, and the developed power. In general, the engine-generator has operated normally with Cusiana LPG fuel in the state of enlistment in which it was tested, maintaining satisfactory thermal regimes. It has delivered power in a stable manner under the conditions of load according to the forecasts of its owners, although much lower than the nominal rated power advertised for natural gas. The acceleration, velocity and displacement vibration values do not exceed the limit values given by the ISO 8528-9. The operation of the engine was safe, and at no point of operation detonation was detected for the loadsThe objective of this paper is to disclose the results of a field test protocol planned and implemented to evaluate the performance behavior of a 1200 kW engine-generator, originally operated with natural gas, converted to liquefied petroleum gas (LPG) from Cusiana oil wells in Colombia. The peculiarity of the liquefied petroleum gas from Cusiana, a byproduct in the drying process of the natural gas, is its high butane content (above 30%). For the assessment of the LPG fuel on the performance of the engine-generator set, it was coupled a resistive load bank, and instrumented for low and high speed data, and emissions. It was designed an experimental procedure that combines starting, steady state, and transient loads. The analysis focuses mainly on the quantitative and qualitative analysis of the quality of the energy generated the fuel consumption, and the developed power. In general, the engine-generator has operated normally with Cusiana LPG fuel in the state of enlistment in which it was tested, maintaining satisfactory thermal regimes. It has delivered power in a stable manner under the conditions of load according to the forecasts of its owners, although much lower than the nominal rated power advertised for natural gas. The acceleration, velocity and displacement vibration values do not exceed the limit values given by the ISO 8528-9. The operation of the engine was safe, and at no point of operation detonation was detected for the loads

Particularities of the output performance parameters of an engine-generator set fueled with LPG of high butane.

The objective of this paper is to disclose the results of a field test protocol planned and implemented to evaluate the performance behavior of a 1200 kW engine-generator, originally operated with natural gas, converted to liquefied petroleum gas (LPG) from Cusiana oil wells in Colombia. The peculiarity of the liquefied petroleum gas from Cusiana, a byproduct in the drying process of the natural gas, is its high butane content (above 30%). For the assessment of the LPG fuel on the performance of the engine-generator set, it was coupled a resistive load bank, and instrumented for low and high speed data, and emissions. It was designed an experimental procedure that combines starting, steady state, and transient loads. The analysis focuses mainly on the quantitative and qualitative analysis of the quality of the energy generated the fuel consumption, and the developed power. In general, the engine-generator has operated normally with Cusiana LPG fuel in the state of enlistment in which it was tested, maintaining satisfactory thermal regimes. It has delivered power in a stable manner under the conditions of load according to the forecasts of its owners, although much lower than the nominal rated power advertised for natural gas. The acceleration, velocity and displacement vibration values do not exceed the limit values given by the ISO 8528-9. The operation of the engine was safe, and at no point of operation detonation was detected for the loadsThe objective of this paper is to disclose the results of a field test protocol planned and implemented to evaluate the performance behavior of a 1200 kW engine-generator, originally operated with natural gas, converted to liquefied petroleum gas (LPG) from Cusiana oil wells in Colombia. The peculiarity of the liquefied petroleum gas from Cusiana, a byproduct in the drying process of the natural gas, is its high butane content (above 30%). For the assessment of the LPG fuel on the performance of the engine-generator set, it was coupled a resistive load bank, and instrumented for low and high speed data, and emissions. It was designed an experimental procedure that combines starting, steady state, and transient loads. The analysis focuses mainly on the quantitative and qualitative analysis of the quality of the energy generated the fuel consumption, and the developed power. In general, the engine-generator has operated normally with Cusiana LPG fuel in the state of enlistment in which it was tested, maintaining satisfactory thermal regimes. It has delivered power in a stable manner under the conditions of load according to the forecasts of its owners, although much lower than the nominal rated power advertised for natural gas. The acceleration, velocity and displacement vibration values do not exceed the limit values given by the ISO 8528-9. The operation of the engine was safe, and at no point of operation detonation was detected for the loads

Métodos experimentales para la medición de las propiedades Mecánicas de frutos y maderos.

El paso del tiempo tiene distintos efectos en productos frutales y maderas. Uno de los más conocidos es la pérdida de rigidez o ablandamiento interno. Sin embargo, esta característica no se puede verificar a simple vista, requiere una comprobación táctil, muchas veces más cualitativa que cuantitativa. En este trabajo se presenta una revisión de métodos experimentales no destructivos para la medición de propiedades físico mecánicas en maderas y frutos que permiten determinar su estado de madurez y estimar el momento adecuado para su explotación

Particularities of the output performance parameters of an engine-generator set fueled with LPG of high butane.

The objective of this paper is to disclose the results of a field test protocol planned and implemented to evaluate the performance behavior of a 1200 kW engine-generator, originally operated with natural gas, converted to liquefied petroleum gas (LPG) from Cusiana oil wells in Colombia. The peculiarity of the liquefied petroleum gas from Cusiana, a byproduct in the drying process of the natural gas, is its high butane content (above 30%). For the assessment of the LPG fuel on the performance of the engine-generator set, it was coupled a resistive load bank, and instrumented for low and high speed data, and emissions. It was designed an experimental procedure that combines starting, steady state, and transient loads. The analysis focuses mainly on the quantitative and qualitative analysis of the quality of the energy generated the fuel consumption, and the developed power. In general, the engine-generator has operated normally with Cusiana LPG fuel in the state of enlistment in which it was tested, maintaining satisfactory thermal regimes. It has delivered power in a stable manner under the conditions of load according to the forecasts of its owners, although much lower than the nominal rated power advertised for natural gas. The acceleration, velocity and displacement vibration values do not exceed the limit values given by the ISO 8528-9. The operation of the engine was safe, and at no point of operation detonation was detected for the loadsThe objective of this paper is to disclose the results of a field test protocol planned and implemented to evaluate the performance behavior of a 1200 kW engine-generator, originally operated with natural gas, converted to liquefied petroleum gas (LPG) from Cusiana oil wells in Colombia. The peculiarity of the liquefied petroleum gas from Cusiana, a byproduct in the drying process of the natural gas, is its high butane content (above 30%). For the assessment of the LPG fuel on the performance of the engine-generator set, it was coupled a resistive load bank, and instrumented for low and high speed data, and emissions. It was designed an experimental procedure that combines starting, steady state, and transient loads. The analysis focuses mainly on the quantitative and qualitative analysis of the quality of the energy generated the fuel consumption, and the developed power. In general, the engine-generator has operated normally with Cusiana LPG fuel in the state of enlistment in which it was tested, maintaining satisfactory thermal regimes. It has delivered power in a stable manner under the conditions of load according to the forecasts of its owners, although much lower than the nominal rated power advertised for natural gas. The acceleration, velocity and displacement vibration values do not exceed the limit values given by the ISO 8528-9. The operation of the engine was safe, and at no point of operation detonation was detected for the loads

Diseño y construcción de un banco de pruebas de motores para ensayos de investigación formativa

Con el fin de realizar investigaciones novedosas en motores de combustión interna alternativos, se requieren modernas salas de pruebas con equipos sofisticados para el control de los motores y sus equipos auxiliares. El principal obstáculo para la integración de una sala de éstas es el excesivo costo. Este artículo está dedicado a presentar la construcción de un banco dinamométrico de bajo costo para motores con potencias de hasta 120 kilovatios, diseñado con el principal propósito de atender las necesidades de investigación formativa en los cursos de ingeniería en el área de Máquinas de Combustión Interna. Los componentes necesarios para la construcción, la instrumentación y la operación de este banco se han adquirido con menos de US$12.000. El banco de pruebas se ha integrado teniendo como base un dinamómetro de corrientes parásitas y un motor Hércules G1600 de encendido provocado y cuatro cilindros en línea. En el artículo se describen las características del dinamómetro y el diseño de su sistema de control, así como el sistema de acople al motor, las particularidades constructivas de la estructura y las previstas para el montaje y alineación adecuados de diferentes tipos de motores. La parte mecánica del banco se ha complementado con un sistema de instrumentación y adquisición de información que registra las variables de par, velocidad y temperatura del motor, empleados para la obtención de las características de potencia y carga de los motores a instalar. El banco actualmente se ha instalado en una sala adecuada para la disposición del sistema de refrigeración externa del motor, la alimentación de combustible, la evacuación de los gases de escape, la ventilación del banco y el control del motor y del freno. Se ilustran las características de par y potencia sistematizadas durante la operación del banco de ensayos construido.Eje: Motores de combustión interna.Facultad de Ingenierí

Diseño y construcción de un banco de pruebas de motores para ensayos de investigación formativa

Con el fin de realizar investigaciones novedosas en motores de combustión interna alternativos, se requieren modernas salas de pruebas con equipos sofisticados para el control de los motores y sus equipos auxiliares. El principal obstáculo para la integración de una sala de éstas es el excesivo costo. Este artículo está dedicado a presentar la construcción de un banco dinamométrico de bajo costo para motores con potencias de hasta 120 kilovatios, diseñado con el principal propósito de atender las necesidades de investigación formativa en los cursos de ingeniería en el área de Máquinas de Combustión Interna. Los componentes necesarios para la construcción, la instrumentación y la operación de este banco se han adquirido con menos de US$12.000. El banco de pruebas se ha integrado teniendo como base un dinamómetro de corrientes parásitas y un motor Hércules G1600 de encendido provocado y cuatro cilindros en línea. En el artículo se describen las características del dinamómetro y el diseño de su sistema de control, así como el sistema de acople al motor, las particularidades constructivas de la estructura y las previstas para el montaje y alineación adecuados de diferentes tipos de motores. La parte mecánica del banco se ha complementado con un sistema de instrumentación y adquisición de información que registra las variables de par, velocidad y temperatura del motor, empleados para la obtención de las características de potencia y carga de los motores a instalar. El banco actualmente se ha instalado en una sala adecuada para la disposición del sistema de refrigeración externa del motor, la alimentación de combustible, la evacuación de los gases de escape, la ventilación del banco y el control del motor y del freno. Se ilustran las características de par y potencia sistematizadas durante la operación del banco de ensayos construido.Eje: Motores de combustión interna.Facultad de Ingenierí

Diseño y construcción de un banco de pruebas de motores para ensayos de investigación formativa

Con el fin de realizar investigaciones novedosas en motores de combustión interna alternativos, se requieren modernas salas de pruebas con equipos sofisticados para el control de los motores y sus equipos auxiliares. El principal obstáculo para la integración de una sala de éstas es el excesivo costo. Este artículo está dedicado a presentar la construcción de un banco dinamométrico de bajo costo para motores con potencias de hasta 120 kilovatios, diseñado con el principal propósito de atender las necesidades de investigación formativa en los cursos de ingeniería en el área de Máquinas de Combustión Interna. Los componentes necesarios para la construcción, la instrumentación y la operación de este banco se han adquirido con menos de US$12.000. El banco de pruebas se ha integrado teniendo como base un dinamómetro de corrientes parásitas y un motor Hércules G1600 de encendido provocado y cuatro cilindros en línea. En el artículo se describen las características del dinamómetro y el diseño de su sistema de control, así como el sistema de acople al motor, las particularidades constructivas de la estructura y las previstas para el montaje y alineación adecuados de diferentes tipos de motores. La parte mecánica del banco se ha complementado con un sistema de instrumentación y adquisición de información que registra las variables de par, velocidad y temperatura del motor, empleados para la obtención de las características de potencia y carga de los motores a instalar. El banco actualmente se ha instalado en una sala adecuada para la disposición del sistema de refrigeración externa del motor, la alimentación de combustible, la evacuación de los gases de escape, la ventilación del banco y el control del motor y del freno. Se ilustran las características de par y potencia sistematizadas durante la operación del banco de ensayos construido.Eje: Motores de combustión interna.Facultad de Ingenierí