BALANCE TÉRMICO-MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA.pptx

Balance Térmico de un motor hilux 4x4

1. BALANCE TÉRMICO-MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA MODELO: TOYOTA HILUX SRV 4X4

2. CONTENIDO INTRODUCCIÓN OBJETIVOS FICHA TÉCNICA BALANCE TÉRMICO CONCLUSIONES

3. INTRODUCCIÓN Los motores de combustión interna son estudiados con la finalidad de mejorar su eficiencia y de contaminar cada vez menos el medio ambiente para ello es importante comprender el funcionamiento del motor y sus sistemas. Se debe conocer el comportamiento energético del motor considerando la energía liberada en la combustión y las pérdidas energéticas que ocurren durante el funcionamiento del motor debido a los sistemas y componentes que hacen posible su adecuado funcionamiento. A este análisis de le conoce como balance térmico que se estudiara en esta presentación para un Toyota Hilux SRV 4x4.

4. Objetivo general Calcular los diferentes calores de salida y entrada Proponer medidas para mejorar la eficiencia energética y reducir las emisiones contaminantes, contribuyendo así al desarrollo de tecnologías más limpias y sostenibles en el campo de la ingeniería de motores Analizar las causas que influyen en la transferencia de calor en los diferentes sistemas y mecanismos del MCI. Objetivos específicos Realizar el balance térmico de un motor de combustión interna (MCI)en este caso de un motor HILUX-SRV 4x4, con el fin de entender y cuantificar las entradas y salidas de energía dentro del sistema, mientras se identifican áreas de pérdida de calor.

5. Ficha técnica TOYOTA HILUX SRV 4X4 2.8 L

6. GLOSARIO SRV: Sistema de Recuperación de la Velocidad, una tecnología que se utiliza en los vehículos Toyota para mejorar la eficiencia del combustible y reducir las emisiones de CO2. TGV : Turbocompresor de geometría variable, esto se logra mediante el ajuste de la cantidad de aire que se permite entrar al motor en cada ciclo de combustión. INYECCIÓN COMMON RAIL (carril común) : sistema de alimentación de combustible de los motores de combustión interna en el que el combustible se distribuye a cada cilindro desde un conducto común y se dosifica mediante inyectores controlados electrónicamente. DOHC: Double Overhead Camshaft , cuya traducción es Doble Árbol de Levas en la Cabeza. En este tipo de motores, los árboles de levas están localizados en las cabezas de los cilindros con el fin de mover las válvulas. Estos motores pueden accionar de 3 a 5 válvulas por cilindro. Para aquellos motores de 4 cilindros se podrían accionar 16 válvulas 6 A/T : 6 cajas( Automatic Transmition ) 6M/T : 6 Cajas( Manual Transmition ) EURO 5 CON FILTRO DE PARTICULAS DPF : Un filtro de anti partículas consta en un artilugio colocado a la salida de gases del motor y en la línea del escape. Su destino es el de retener las partículas de carbono solidas que emiten los motores y que no salgan al exterior. En la actualidad, casi todos los coches diésel que cumplen las normas anticontaminación Euro 5 y Euro 6. Los vehículos que son anteriores a 2006 es muy probable que no cuenten con ella, ya que la ley se implantó en 2006.

7. BALANCE TÉRMICO   El motor del Toyota Hilux SRV 4x4 tiene una potencia de 150 KW a 3400 rpm y consume Diesel grado 3. El gasoil grado 2 contiene hasta 500 ppm de azufre en volumen mientras que el de grado 3 tiene un máximo de 10 ppm. Este último está destinado principalmente al uso en el parque automotor moderno homologado bajo normas Euro 5 y 6″

8. Cantidad de calor introducida con el combustible Q o  

9. Cantidad de calor transformado en trabajo efectivo Q e  

10. Cantidad de calor cedido al refrigerante Q ref  

11. Cantidad de calor que se van en los gases de escape Q g = La cantidad teórica de aire(volumen) En este caso se trabaja con , pues el vehículo está equipado con sistema VVT-i, Inyección common rail y 16 válvulas DOHC. Para el Diesel tomamos una masa molar de  

13. Interpolando la tabla obtenemos  

14. aproximación para motores MEC  

15. Cantidad de calor que se van en los gases de escape Q g  

16. Cantidad de calor que se cede al sistema de lubricación Q l  

17. Cantidad de calor por combustión incompleta Q ci  

18. Cantidad de calor residual Q r   VERFICAMOS MOTOR qe=ne qref qg ql qci qr   Valores recomendados 29-45 10--25 25-40 2.0-2.5 0-5.0 2-5.0 100 Valores obtenido 34.57382953 17.3671261 44.5871372 1.26367347 0.0133 2.19493379 100

19. CONCLUSIONES Se realizó el balance térmico de un motor de combustión interna (MCI)en este caso de un motor HILUX-SRV 4x4, dándonos como resultado un correcto balance térmico del 100 por ciento. La investigación y desarrollo en ingeniería de motores deberían enfocarse en la creación de motores más eficientes que puedan convertir una mayor proporción de energía de combustible en trabajo útil. Esto puede lograrse mediante mejoras en el diseño de motores, optimización de procesos de combustión y reducción de pérdidas por fricción. También se debería fomentar la adopción de tecnologías de propulsión alternativas, como vehículos eléctricos, híbridos, de hidrógeno o de combustibles alternativos. Estas tecnologías pueden reducir significativamente las emisiones contaminantes y disminuir la dependencia de los combustibles fósiles. Nuestro balance térmico depende de muchas variables las principales son las especificaciones en el motor que podemos ver en la ficha técnica como la potencia máxima, el tipo de combustible, el tipo de alimentación la relación de compresión y otros. Solo el 34.57 % del calor indicado se transforma en trabajo aprovechado por el motor, es decir el 65.43% del calor indicado de expulsa en pérdidas en los diferentes componentes y sistemas del motor, es por esta razón que los motores de combustión interna tienen bajas eficiencias, y aun así son aprovechables en diferentes aplicaciones en la actualidad