Sistemas de alimentación de motores (2017)

Pràctica Español
Universidad Universidad de Castilla-La Mancha
Grado Ingeniería Mecánica - 3º curso
Asignatura ingeniería térmica
Año del apunte 2017
Páginas 7
Fecha de subida 14/06/2017
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prácticas ingeniería térmica

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FORMACION DE MEZCLA EN MOTORES DE COMBUSTION INTERNA ALTERNATIVOS Práctica 3 Ingeniería Térmica 05/05/2017 Alberto Rodríguez Araujo Diego González Polo INGENIERÍA TÉRMICA CURSO 2016 - 2017 Práctica: Formación de mezcla en motores de combustión interna alternativos.
Objetivo de la práctica: En ésta práctica nos dispondremos a realizar un ensayo de un sistema de alimentación de un motor gasolina y otro diésel, observando e intentando captar el funcionamiento y las diferencias entre cada uno de los elementos empleados en el funcionamiento de cada uno de los distintos motores.
A su vez, nos dispondremos a conocer otro tipo de sistemas de alimentación de combustible y aire en motores antiguos (carburadores) y como se ha llegado a mejorar este sistema hasta sistemas de inyección directa en los propios cilindros o sistemas de motores de encendido provocado.
A su vez, estudiaremos los diferentes tipos de elementos que nos encontramos en el interior de los vehículos, que junto a los modernos sistemas de inyección directa (MEP) (que disminuyen el consumo de los vehículos y mejoran su combustión y, a su vez, su rendimiento) disminuimos la cantidad de dióxido de carbono y otros tipos de elementos contaminantes emitidos a la atmosfera.
Estos elementos denominados catalizadores son elementos que en su interior, debido a la acción de diferentes elementos cerámicos y metales como el platino, etc. se encargan de eliminar dichos contaminantes extra como óxidos de nitrógeno, hidrocarburos inquemados, monóxido de carbono, etc. Diluyendo dicha mezcla con el aire en exceso del exterior.
GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA 1 INGENIERÍA TÉRMICA CURSO 2016 - 2017 Todos estos elementos, unidos en un solo vehículo, se emplearan para reducir el consumo de combustible por kilómetro, disminuir la cantidad de gases contaminantes emitidos a la atmósfera y a la realización de motores de menor tamaño con rendimientos mucho más altos que los convencionales.
Resultados a entregar: Nos disponemos a dar respuesta a cada uno de las preguntas del guion de prácticas: 1- En un carburador convencional. ¿qué sistema controla el grado de carga del motor? Explica brevemente el principio de funcionamiento.
La válvula de mariposa. Al pisar el acelerador en mayor o menor medida, la válvula de mariposa abrirá más o menos, permitiendo regular la cantidad de aire que entra al motor. Cuanta mayor cantidad de aire entre al motor al pasar por el carburador este por medio del efecto Venturi suministrará mayor cantidad de combustible.
2- En el laboratorio se tiene un carburador de doble cuerpo. ¿cuál es la función del segundo cuerpo del carburador? La función del segundo cuerpo del carburador es producir una sobrealimentación al motor, de tal forma que a partir de cierto punto del recorrido del pedal se abriría esta segunda válvula, permitiendo la entrada de una mayor cantidad de aire y por tanto de combustible.
Como se aprecia en la imagen de la izquierda, en la parte inferior del carburador se aprecia un mecanismo verde, el cual hace que la apertura de la segunda mariposa se abra a partir de un cierto recorrido del pedal del acelerador (funcionamiento escalonado).
GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA 2 INGENIERÍA TÉRMICA CURSO 2016 - 2017 3- En un carburador convencional. ¿Cuál es la principal función de la válvula de flotador y donde está ubicada? La válvula de flotador se encuentra situada en la cuba del carburador (que es un depósito de almacenamiento de combustible dentro del propio carburador) cuya función cortar el flujo de combustible dentro de dicha cuba para evitar el sobrellenado de esta y que se produzca un excesivo derrame de combustible en el interior de la cavidad de admisión y pueda producir el ahogo del motor durante su funcionamiento o antes del arranque. Todo este sistema viene controlado a partir de una aguja que se encuentra incorporada al cuerpo del flotador y que al subir el flotador, la aguja se introduce en el conducto por donde entra el combustible desde el depósito y corta este flujo.
4- En un carburador convencional ¿Cuál es la función del estrangulador de arranque? El estrangulador es una válvula de mariposa que se acciona desde el interior del vehículo y que hace que el paso del aire esté obstruido, esto genera un enriquecimiento de la mezcla. Existen estranguladores automáticos que consisten en un termostato que, con el motor en frío, mantiene cerrada la mariposa. A medida que el motor se calienta la mariposa se va abriendo.
GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA 3 INGENIERÍA TÉRMICA CURSO 2016 - 2017 5- ¿Cuál es la principal ventaja de la inyección electrónica de gasolina frente al sistema de carburación tradicional? Poder modificar la cantidad de combustible inyectada, ajustando el flujo de este en función del régimen y carga del motor que es controlado a partir de una centralita electrónica, la cual recoge unos datos provenientes de la sonda Lambda, el sensor de temperatura del motor, presión, posición de cigüeñal, etc.
6- Indicar la misión de la sonda Lambda.
La función de esta sonda es la medición de la cantidad de oxígeno que sale del tubo de escape, obligando a la centralita a cambiar el mapa de inyección y, por tanto, regular la cantidad de combustible introducida al motor. Suelen tener dos o tres sondas en los modelos actuales. Está situada antes del catalizador.
7- ¿Por qué los sistemas de inyección directa de gasolina reducen las emisiones de hidrocarburos inquemados durante el arranque en frío, en comparación con los sistemas de inyección en el colector de admisión? Esto se debe a la inyección estratificada de gasolina, que al ser inyectada justo en el punto caliente de la bujía evita que la gasolina condense en las paredes del cilindro y se quedándose ésta sin quemar y evitando tener que suministrar mayor cantidad de combustible, como ocurría en el caso del carburador, por ejemplo.
GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA 4 INGENIERÍA TÉRMICA CURSO 2016 - 2017 Como se puede apreciar en la imagen, el mecanizado del pistón ayuda a poder generar la turbulencia para que la mezcla se quede próxima a la bujía.
8- ¿Qué ventajas tiene la inyección de gasolina a altas presiones (inyección directa) frente a la inyección a bajas presiones (inyección en el colector de admisión)? Conseguimos una reducción de combustible dado que sale el combustible atomizado y mejorando su evaporación y posterior combustión, mientras que cuando lo inyectamos en el colector sale en estado líquido en forma de gotas teniendo una peor evaporación y pudiendo provocar detonaciones en la cámara de combustión por acumulación de combustible.
9- Explica el sistema de inyección directa de gasolina de Mitsubishi. ¿Cuándo trabaja en el régimen de carga estratificada?, ¿a altas o a bajas revoluciones? El pistón tiene un mecanizado que ayuda a la turbulencia de la mezcla estratificada a aproximarse al entorno de la bujía, mejorando la combustión y consiguiendo un ahorro de combustible considerable. Este sistema trabaja con una mezcla pobre de combustible, dado que en el entorno de la bujía hay una mayor concentración de combustible que va disminuyendo conforme se aleja de la bujía (haciendo una mezcla rica entorno a ella). Trabaja en régimen estratificado a bajas revoluciones, inyecta justo antes de ignición de la mezcla, con la turbulencia generada por la cabeza del pistón se envía el combustible con el aire hacia la bujía.
GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA 5 INGENIERÍA TÉRMICA CURSO 2016 - 2017 10- En los motores de encendido por compresión con inyección directa de combustible, ¿Por qué se mecaniza la cabeza del pistón? La combustión se realiza dentro del mecanizado del propio pistón, de esta manera conseguimos una mayor compresión del combustible (diésel) con el aire. Obtenemos una compresión tan alta que generamos la detonación de la mezcla.
En la imagen de la izquierda podemos ver como se produce la detonación de la mezcla dentro del orificio mecanizado.
GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA 6 ...

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