Diseño y construcción de un control de temperatura para el fluido del banco de pruebas para bombas hidráulicas de desplazamiento positivo

El presente trabajo describe el diseño y construcción de un sistema de control de temperatura del fluido de trabajo para el banco de pruebas para bombas hidráulicas de desplazamiento positivo, presente en el laboratorio de sistemas dinámicos, utilizando un sistema de enfriamiento, comandado por microcontrolador, con comunicación a computador.The present work describes the design and construction of a working fluid temperature control system for the test bench for positive displacement hydraulic pumps, present in the dynamic systems laboratory, using a cooling system, commanded by microcontroller, with communication to a computer

Test bench development and implementation for experimental determination of mechanical losses in single cylinder internal combustion engines

As mechanical efficiency has great relevance in the alternative engine performance, the authors research in the development of testing facilities to characterize the sources of engine mechanical losses. The present paper deals with the realization of a hardware platform to conduct experimental studies in small combustion engines to experimentally characterize the mechanical losses of a single-cylinder internal combustion engine by means of the indicated diagram and motoring methods. The system was completed by means of an electrical motor-generator coupled to a single-cylinder air-cooled spark ignition engine, a self-developed electronic hardware control, and a PC-based instrumentation and data acquisition system. Specifications of load-motoring-starting system, including the description of the proprietary electronic load regulation system, are detailed. Also, the instrumentation system of in-cylinder and intake pressures; Temperatures of intake air, exhaust gases, lubricant oil, and engine block; effective torque and crankshaft position are described, including the signal acquisition system. The methodologies for indicated diagram and motoring method are described, mentioning the required measurements to apply each method and the engine load-temperature considerations when an engine is tested in fired or motored conditions. The platform was used to study the mechanical losses of the engine under motored and fired conditions under a wide range of rotational speeds and throttle openings, allowing to draw conclusions about the operating features of the developed test bench in itself, and also about the mechanical losses of the engine tested. Initially, samples of cylinder pressure, torque, intake pressure as function of crank angle and indicate diagram were obtained, showing similar waveforms present in related literature. Then, variations of the aforementioned temperatures against rotation speed and throttle opening and results for the mechanical losses determined by indicated diagram and motoring methods are shown. Finally, two empirical correlations are proposed to estimate the mechanical losses. In the future the hardware platform will be utilized to investigate in-cylinder engine parameters, detailed thermal and mechanical engine performanc

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

Pasado y presente en el diagnóstico de los motores en los talleres de servicio automotor. Del vacuómetro a los sistemas basados en la nube

In this paper, a comparison between the past and the present in the diagnosis of the engines is made, starting with a brief historical review of the classic diagnosis of engines, common failures in some of its systems, and details of the diagnoses of the alternative engines, as background and contrast with the current modern techniques that are based on the analysis of the information provided by the on-board diagnostic tools and the signals of the sensor of the power train. This work seeks to update and extend the view on the practice of automotive diagnosis. To illustrate the use of those modern procedures, especially for service technicians, some operating parameters of a vehicle's engine are recorded for a test city driving tour, for later graphs and analysis of some operation maps and vehicle dynamics behaviors that can be obtained through the information obtained by the On-Board Diagnostics II system (OBD II).Resumen En el artículo se realizó una comparación entre el pasado y el presente en el diagnóstico de los motores, iniciando con una breve reseña histórica del diagnóstico clásico de motores, fallos comunes en algunos de sus sistemas y detalle de los procedimientos diagnósticos del conjunto móvil del motor. Todo ello, como antecedente y contraposición con las técnicas actuales modernas que se basan en el análisis de la información provista por las herramientas de diagnóstico de bordo y por las señales de los sensores del tren de potencia.  El trabajo realizado busca actualizar y extender la mirada sobre la práctica del diagnóstico automotor, con el propósito de ilustrar la utilización de los procedimientos modernos, en especial para los técnicos de servicio, algunos parámetros de operación del motor de un vehículo son registrados para un recorrido de conducción en ciudad, para posteriormente graficar y analizar algunos mapas de operación y comportamientos de la dinámica de tracción del vehículo que pueden obtenerse a través de la información obtenida por el sistema On Board Diagnostics II system (OBD II)

Assembly and instrumentation of a didactic bench for testing of starters of internal combustion engines

La medición instantánea de velocidad angular en volantes de inercia se ha usado, entre otras aplicaciones, en pruebas experimentales de motores de combustión interna para diagnosticar fallas, particularmente se ha implementado para evaluar las curvas de desempeño de motores de arranque y el estado inicial de las baterías. El presente artículo se enfoca en el desarrollo de un banco de pruebas didáctico basado en volante para realizar el diagnostico de desempeño de motores de arranque hasta de 3 kW, arrancadores eléctricos de motores de combustión interna de hasta 3 litros de cilindrada, propios de automóviles comerciales. Se describen las características principales del banco diseñado: elementos mecánicos, estructurales y accesorios; captadores de desplazamiento angular, corriente y voltaje de arranque, sistemas de lectura, tratamiento y presentación de información. Se emplea un sensor inductivo para la detección de la posición angular de un volante de inercia dotado de corona dentada; la señal análoga es convertida a digital y procesada digitalmente en un código escrito en Matlab®. Durante el ensayo del motor de arranque de prueba, se determina la variación de la potencia eléctrica entregada por éste y la variación de la velocidad angular del sistema de carga (volante) desde su inicio hasta la estabilización. La información experimental adquirida permite construir y analizar los perfiles de comportamiento de velocidad angular, intensidad de corriente, tensión y potencia eléctrica instantáneas. La contrastación, frente a las formas de características de los motores de arranque comerciales, del comportamiento de las señales de voltaje, corriente y potencia consumida del motor de arranque probado en el banco construido, permiten concluir sobre la idoneidad del banco y de la metodología concebida para realizar pruebas didácticas de caracterización y diagnóstico de motores de arranque en el Laboratorio de Máquinas de Combustión Interna de la Universidad Tecnológica de Pereira.The instantaneous measurement of angular speed in flywheels has been used, among other applications, in experimental tests of internal combustion engines to diagnose their working conditions; particularly it has been implemented to evaluate the performance curves of starter motors and the battery conditions. This article focuses on the development of a flywheel-based didactic test bench to diagnose performance of starters of up to 3 kW power, installed in internal combustion engines of up to 3 liters of displacement, typical of commercial cars. The main features of the designed bench are described: mechanical elements, structural elements and accessories; angular displacement, current and starting voltage sensors and systems for reading, processing and presentation of information. An inductive sensor is used for the detection of the angular position of a flywheel equipped with a toothed crown; the analog signal is converted to digital and digitally processed in a code written in Matlab®. During the test of the testing starter motor, the variation of the electric power delivered by it and the variation of the angular speed of the charging system (flywheel) from its initial state to stabilization are determined. The acquired experimental information is used to construct and analyze the behavior profiles of instantaneous angular speed, current intensity, voltage and electrical power. Confronting the forms of characteristics of commercial starters provided by the starter manufacturers, with those of the voltage, current and consumed power signals of the starter tested in the built bench, allows us to conclude on the suitability of the designed test bench and the conceived methodology to carry out didactic characterization and diagnosis tests of starter motors in the Laboratory of Internal Combustion Engines of the Technological University of Pereira

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

MUSiC : a model-unspecific search for new physics in proton-proton collisions at root s=13TeV

Results of the Model Unspecific Search in CMS (MUSiC), using proton-proton collision data recorded at the LHC at a centre-of-mass energy of 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb(-1), are presented. The MUSiC analysis searches for anomalies that could be signatures of physics beyond the standard model. The analysis is based on the comparison of observed data with the standard model prediction, as determined from simulation, in several hundred final states and multiple kinematic distributions. Events containing at least one electron or muon are classified based on their final state topology, and an automated search algorithm surveys the observed data for deviations from the prediction. The sensitivity of the search is validated using multiple methods. No significant deviations from the predictions have been observed. For a wide range of final state topologies, agreement is found between the data and the standard model simulation. This analysis complements dedicated search analyses by significantly expanding the range of final states covered using a model independent approach with the largest data set to date to probe phase space regions beyond the reach of previous general searches.Peer reviewe

Measurement of prompt open-charm production cross sections in proton-proton collisions at root s=13 TeV

The production cross sections for prompt open-charm mesons in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13TeV are reported. The measurement is performed using a data sample collected by the CMS experiment corresponding to an integrated luminosity of 29 nb(-1). The differential production cross sections of the D*(+/-), D-+/-, and D-0 ((D) over bar (0)) mesons are presented in ranges of transverse momentum and pseudorapidity 4 < p(T) < 100 GeV and vertical bar eta vertical bar < 2.1, respectively. The results are compared to several theoretical calculations and to previous measurements.Peer reviewe