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1
Flores, Alva Freddy Renzo. "Metodología para estudiar el proceso de la combustión en un motor diésel a través de la señal de presión al interior de un cilindro." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/15519.
Full text
2
Mas, Bautista Ronald Eduardo. "Desarrollo y propuesta de implementación práctica de un sistema de control avanzado de un motor de combustión interna Nissan GA-15." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/9784.
Full textAbstract:
Los motores de combustión interna (MCI) se caracterizan por ser agentes emisores de
gases de efecto invernadero, los cuales tienen un impacto negativo sobre el medio
ambiente, por lo que en la actualidad resulta necesario lograr mejorar la eficiencia
mediante la reducción del consumo de combustible en este tipo de equipos.
En tal sentido, el presente trabajo tiene como propósito desarrollar investigaciones que
posibiliten mejorar la eficiencia y reducir la contaminación ambiental de los motores de
combustión interna mediante el desarrollo de estrategias efectivas de control
automático.
Es por ello que en el presente trabajo se desarrolla el diseño de un controlador basado
en un predictor de Smith discreto para el control efectivo de la velocidad de un motor
de combustión interna (MCI), marca Nissan, modelo GA-15.
En el trabajo se realiza un estudio sobre el estado del arte de los sistemas de control
de los motores de combustión interna. Mediante la aplicación de las herramientas de
identificación de sistemas se obtiene un modelo matemático discreto de este tipo de
plantas. Se realiza el diseño de un sistema de control de la velocidad de giro del
cigüeñal de un MCI marca Nissan modelo GA-15 instalado en la sala de máquinas
térmicas del Laboratorio de Energía – Sección de Ingeniería Mecánica – Departamento
de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Finalmente, se desarrolla
un análisis de robustez del sistema de control diseñado y se realiza una propuesta de
implementación de dicho sistema.Tesis
3
Montesinos, Cahuana Alan Gabriel. "Propuesta de metodología para el análisis exergético de un motor de encendido por chispa." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/9163.
Full textAbstract:
La presente tesis tiene como objetivo plantear una metodología de análisis exergético
que permita identificar los principales factores que producen las mayores pérdidas de
energía en el proceso de combustión interna en motores de encendido por chispa. Una
vez identificadas las principales pérdidas se sugieren estrategias específicas para
mitigarlas en cierto grado, incentivando así a difundir las ventajas y aplicaciones que
tiene el análisis Exergético para equipos térmicos.
La estructura de la metodología propuesta está basada en metodologías
internacionales de evaluación de motores tales como la norma SAE J1349 MAR2008 y
SAE J1995, cuya aplicación permite realizar el análisis exergético de modo
cuantitativo y con mayor simplicidad de cálculo en comparación con el análisis
energético. Por lo tanto se presenta como una herramienta de cálculo más accesible
hacia las personas, que con tan solo tener una base teórica general serán capaces de
aplicarlo identificando los tipos, magnitudes y localizaciones de las irreversibilidades
que se presentan durante el proceso de combustión cualitativamente.
Para lograr el objetivo de esta tesis se inicia con la descripción de las características
termodinámicas y mecánicas de los motores de combustión interna de encendido por
chispa, luego se continuará con los conceptos teóricos necesarios para desarrollar el
análisis energético y exergético. Además se propone la metodología de análisis según
los ensayos realizados a un motor Nissan GA15DS de combustión interna encendido
por chispa. Por último se valida dicha metodología mediante la comparación del
análisis de los resultados obtenidos de los ensayos con trabajos similares anteriores a
la presente tesis.
También se presentan diagramas de Grassmann y Sankey que permiten observar el
comportamiento de los flujos de exergía y energía identificando lugar y magnitud de
las pérdidas. Adicionalmente se realiza la comparación de los resultados obtenidos del
análisis energético con el exergético con fines didácticos para que el interesado
pueda observar la ventaja y desventaja que posee cada tipo de análisis
termodinámico.
Finalmente, de los resultados obtenidos en los ensayos realizados, se llega a concluir
que las principales irreversibilidades donde se disipa el mayor porcentaje de la exergía
se dan en los gases de combustión, la transferencia de calor por radiación y por el
sistema de refrigeración con un porcentaje de 10.3%,15% y 37.9% respectivamente.Tesis
4
Sedano, Montes Sedano Montes Paúl Moisé. "Diseño de un sistema de arranque electrónico para la puesta en marcha de motores síncronos." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/7577.
Full textAbstract:
En la actualidad el Perú se encuentra en un proceso de transformación debido al
crecimiento económico que se está viviendo, el cual va acompañado de una
creciente demanda de maquinaria asociada a la producción a consecuencia de que
diversas plantas industriales se han consolidado o repotenciado, razón por la cual
se escoge como materia de estudio las máquinas eléctricas, las cuales en sus
diferentes presentaciones son una de las principales involucradas en los procesos
de fabricación.
En los últimos años los motores eléctricos han pasado a tener un realce como eje
en los distintos procesos de la industria en la que operan, es por ello que poco a
poco se consideran más cuidados de estos en cuanto a su mantenimiento y
estudios para las mejoras en sus arranques y durante su funcionamiento.
Los motores síncronos forman parte de un tipo de máquina eléctrica y se vio una
oportunidad en la presente tesis de abordar como materia de estudio el arranque
del motor.
Los ensayos característicos de máquinas eléctricas se desarrollan con el fin de
conocer sus principios de funcionamiento, obtener sus circuitos eléctricos
equivalentes y evaluar sus comportamientos frente a diferentes condiciones.
La presente tesis aborda en un principio el diseño y la simulación de los circuitos
asociados para la puesta en marcha del motor síncrono. De la misma forma como
parte de este diseño, se implementa la fuente de alimentación de tensión regulable
para suministrar energía al circuito de campo del motor síncrono trifásico. Para
este objetivo, en la presente tesis se realiza el estudio del motor síncrono trifásico;
sus principios de funcionamiento y sus circuitos eléctricos equivalentes. También se
aborda el estudio de las tecnologías actuales usadas en el diseño de las fuentes de
alimentación lo que introduce a un análisis completo del diseño de las mismas. Por
último, se muestran los resultados de las pruebas realizadas tanto para el arranque
del motor como para la fuente implementada.Tesis
5
Alvarez, Marín Jorge. "Evaluación experimental y modelado termodinámico del proceso de combustión de un motor diesel de aplicación industrial." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/11962.
Full textAbstract:
El presente trabajo analiza el comportamiento de un motor estacionario de cuatro
tiempos del ciclo Diesel, para lo cual se consideró tres regímenes de giro del motor
(1000, 1500 y 2000 RPM) y para cada régimen de giro se varió tres veces la carga
(40, 80 y 120 N-m). En dichas condiciones de funcionamiento se analizaron los
parámetros de desempeño del motor, las curvas de presión dentro del cilindro en
función de ángulo de giro del cigüeñal, la liberación de calor producida por la quema
del combustible y el intercambio de calor a través de las paredes del cilindro. El
estudio abarca la parte experimental y la parte del modelado termodinámico cerodimensional.
En la parte experimental se realizaron mediciones con el objetivo de recolectar
informaciones sobre la presión al interior del cilindro, el flujo de combustible, las
temperaturas y presiones de los fluidos del motor y la emisión de gases
contaminantes; con excepción de los contaminantes, los datos sirvieron como datos
iniciales para la implementación del modelo cero-dimensional y a su vez de referente
para poder hacer la validación del modelo.
En la parte del modelado, fue necesario el uso de datos correspondientes a la
geometría del motor, datos de operación del motor, datos de tiempos de combustión y
datos del combustible utilizado. Por ser el modelo de tipo cero-dimensional, no fue
posible validar los datos de emisión de contaminantes, pero si los fenómenos físicos
como el calor liberado durante la combustión y el intercambio de calor entre los gases
y la pared del cilindro. La presión se predice mediante la aplicación de la ley de gas
ideal y la primera ley empleada en la liberación de calor, modelada con una función
dupla de Wiebe.
Los resultados experimentales y del modelado de la presente tesis se presentan de
forma gráfica, superponiendo las curvas de liberación de calor y variación de presión al
interior del cilindro en las distintas condiciones de operación del motor, comparando
así el porcentaje de aproximación entre las curvas teóricas y las experimentales.
También se representan, numérica y gráficamente, parámetros de importancia como el
retraso al autoencendido, los tiempos de duración de la combustión, la presión sin
combustión y la temperatura de los gases en el cilindro.Tesis
6
Gómez, Ormeño Mauricio Andrés. "Evaluación de los datos del consumo de combustible calculado por módulos de control electrónico en motores de combustión interna." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6505.
Full textAbstract:
Uno de los retos más críticos que enfrenta la industria del motor Diésel es cómo
mejorar la economía del combustible respetando los límites establecidos en las
emisiones. En estas tecnologías, son esenciales las mediciones precisas de consumo
de combustible para el propósito de control y por lo tanto juegan un papel importante
en el desarrollo de técnicas para la reducción de emisiones y mejora del consumo de
combustible. Sin embargo, no todos los métodos ni técnicas de medición del
combustible ofrecen una adecuada precisión o utilidad de empleo.
El presente trabajo de tesis realizó un estudio experimental sobre cuatro técnicas
distintas de medición de combustible a fin de determinar las desviaciones entre cada
uno de ellas y su complejidad de implementación. Estas maneras de medición constan
de un método gravimétrico, un balance de carbono considerando la composición del
combustible y el resultado de las emisiones, un método de flujo másico medido con un
coriolis y el valor calculado por el lazo de control del ECM del motor.
Se realizaron ensayos en dos motores, Caterpillar y Cummins, acumulando 183 puntos
de prueba “par-velocidad”, los cuales brindaron amplia información que permitió un
trabajo estadístico y manejo de las incertidumbres muy preciso. Se registraron datos
de manera simultánea de la balanza, cronómetro, coriolis y analizador de gases
empleados en la experimentación. También se contó con los ECM de los motores, los
cuales brindaron información sobre el consumo de combustible con un muestreo de un
segundo.
Después de evaluar los diversos resultados obtenidos se determinó que el método
gravimétrico tiene una incertidumbre ajustable por el usuario a partir de los tiempos de
espera entre toma de datos; los ECM de los motores del laboratorio de energía de la
PUCP no arrojan información confiable respecto al consumo de combustible; la
principal debilidad del método de balance de carbono es la cantidad y complejidad de
los cálculos necesarios involucrados en la determinación del consumo de combustible
y que el método másico empleando un medidor de coriolis fue para nuestro caso el
que arrojó los resultados más confiables.Tesis
7
JIMENEZ, AVILES GERARDO 412287, and AVILES GERARDO JIMENEZ. "Degradación de gases tóxicos provenientes de motores de combustión interna mediante tecnología de plasma frio." Tesis de maestría, Universidad Autónoma del Estado de México, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11799/65472.
Full textAbstract:
En el proceso se empleó el diseño gráfico de sistemas (GSD) para conjuntar eficientemente una interfaz gráfica de usuario (GUI), la tarjeta de adquisición de datos DAQ-6259 con canal de comunicación USB, una fuente de voltaje conmutado push-pull, controladores de flujo gaseoso y equipo de diagnóstico químico y electrónico. Durante las pruebas se emplearon diferentes concentraciones de una mezcla de helio contaminada con óxidos de nitrógeno, con la finalidad de cuantificar el porcentaje de degradación/destrucción de los últimos. Los resultados indican un valor mayor al 88%. Por seguridad, a la GUI se accesa remotamente a través de la intranet institucional, debido a que los compuestos generados pueden representar un riesgo para la salud humanaEste trabajo describe el desarrollo e implementación de un sistema de control y monitoreo de los parámetros físicos involucrados en las etapas de inicio, sostenimiento y apagado de descargas de barrera dieléctrica generadas dentro de un reactor de geometría coaxial. En el proceso se empleó el diseño gráfico de sistemas (GSD) para conjuntar eficientemente una interfaz gráfica de usuario (GUI), la tarjeta de adquisición de datos DAQ-6259 con canal de comunicación USB, una fuente de voltaje conmutado push-pull, controladores de flujo gaseoso y equipo de diagnóstico químico y electrónico. El núcleo del enfoque GSD se encuentra en el código de programación G de LabVIEW™; de esta manera, se recopilaron datos precisos y en tiempo real de las variables (vgr.: flujo de aire y potencia aplicada), mismos que permitieron realizar un análisis del desempeño de las descargas.
ININ y UAEM
8
Jiménez, Aviles Gerardo 412287, and Aviles Gerardo Jiménez. "Degradación de gases tóxicos provenientes de motores de combustión interna mediante tecnología de plasma frio." Tesis de maestría, Universidad Autónoma del Estado de México, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11799/49364.
Full textAbstract:
De entre los tantos problemas que amenazan la vida colectiva se encuentra el deterioro de las condiciones naturales del lugar donde se desarrolla la población. El cambio climático, fenómeno con 95% de probabilidades de haberse originado por actividades antrópicas, es la cuestión ambiental más discutida en estos tiempos y ha sido marcada como irreversible.
9
Bardález, Bardález Alvaro Juan. "Estudio teórico del efecto de la altitud y la utilización de mezclas BX sobre el funcionamiento de motores encendidos por compresión." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2012. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/1535.
Full textAbstract:
Este trabajo tiene como objetivo calcular la variación porcentual de las pérdidas de
potencia, eficiencia y aumento de consumo de combustible de un motor de encendido por
compresión de aspiración natural, que funciona a diferentes altitudes sobre el nivel del
mar utilizando distintas mezclas BX.
La metodología consistió en calcular por separado las variaciones en las características
del motor debido a la altitud y mezclas BX, luego se sumaron para encontrar la merma
total en el desempeño, esto fue posible utilizando métodos de cálculo empíricos para cada
caso y supuestos que no consideran las características del combustible para cuantificar el
efecto de la altitud en el motor, a su vez, las propiedades del aire no intervienen en el
cálculo del efecto de las distintas mezclas BX en el motor.
El trabajo contiene tres partes: en la primera se analiza el efecto que tiene la altitud en el
desarrollo de la potencia, eficiencia y consumo de combustible en el motor, el estudio
demuestra que a medida que se incrementa la altura disminuye la densidad y presión
atmosférica, limitando la potencia que puede desarrollar el motor.
En la segunda parte se analiza el efecto que tiene el biodiesel de palma aceitera, si bien
este combustible tiene características muy parecidas con el diesel 2, algunas propiedades
cambian afectando el funcionamiento de un motor de encendido por compresión. El
menor poder calorífico del biodiesel limita el desarrollo de la potencia del motor, pero la
eficiencia térmica aumenta porque la lubricidad y viscosidad del biodiesel son mayores, lo
que disminuye las pérdidas por rozamiento en el sistema de inyección.
Para finalizar se presentan cuatro tablas porcentuales, las cuales permiten determinar la
variación de la potencia y eficiencia que un motor de encendido por compresión de
aspiración natural puede desarrollar y el consumo específico y volumétrico de
combustible para distintas mezclas diesel-biodiesel a diferentes altitudes sobre el nivel del
mar. De esta manera, si un usuario peruano quiere ir en este momento a una ciudad
como Huaraz que queda a 3000 metros de altura con combustible B5 puede saber que su
motor estará limitado a desarrollar una potencia 35% menor que la nominal, con 20%
menos de eficiencia, 45% más de consumo de combustible en masa y 44% de consumo
de combustible en volumen.Tesis
10
Jorge, Amorim Rogério. "COMBUSTIÓN POR DIFUSIÓN DE BAJA TEMPERATURA EN MOTORES DIESEL DE PEQUEÑA CILINDRADA." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2010. http://hdl.handle.net/10251/8951.
Full textAbstract:
Las estrategias de combustión de baja temperatura han sido el foco de diversos estudios con el fin de lograr una combustión en un motor Diesel más limpia en términos de emisión de contaminantes. En sus diversas variantes pueden presentar mejoras respecto principalmente a las emisiones de NOX y hollín, pero presentan limitación en cuanto a grado de carga y ruido de la combustión.
Hace unos años, se presentó un nuevo concepto de combustión Diesel de baja temperatura (LTC) que confirma una reducción simultánea de NOX y hollín, manteniendo las características de una combustión por difusión. Esta nueva modalidad, desarrollada entonces en una cámara de combustión a volumen constante, consistía en crear un ambiente con baja temperatura y baja concentración de oxígeno en el aire combinado con el uso de alta presión de inyección y toberas con diámetro de orificios reducidos. De esta forma, se consiguió reducir la temperatura adiabática de llama y aumentar el englobamiento de aire aguas arriba de la longitud de lift-off, evitando la formación de los dos contaminantes simultáneamente.
El objetivo de esta tesis ha consistido en trasladar esta nueva tecnología de combustión LTC por difusión a un motor convencional de baja cilindrada unitaria, enfrentando los obstáculos que surgen cuando se aplica el concepto a un motor real, como el choque de pared, la dificultad en controlar las condiciones del ambiente dentro del cilindro y el acortamiento de la longitud de lift-off, que reduce el englobamiento de aire en la llama. En la primera parte, se ha buscado lograr la combustión LTC estrictamente por difusión en dos motores de características geométricas diferentes y entender las influencias de los parámetros termodinámicos del gas en el cilindro, como la concentración de oxígeno, la temperatura y la densidad. Finalmente, se ha explorado cómo los parámetros relacionados con el diseño y funcionamiento del sistema de inyección, tales como el diámetro del orificio de la tobera, número de orificios y presión de inyección, podrían mejorar el proceso de combustión, con el objetivo de extender el rango de combustión LTC.
Los resultados muestran el potencial de este concepto de combustión, habiéndose obtenido emisiones de NOX y hollín prácticamente nulas, con una penalización en la presión media indicada poco importante. Sin embargo hay algunos aspectos de este concepto de combustión que deben ser mejorados para poder implementar su utilización en motores de serie, algunos de los cuales son expuestos en esta tesis.Jorge Amorim, R. (2010). COMBUSTIÓN POR DIFUSIÓN DE BAJA TEMPERATURA EN MOTORES DIESEL DE PEQUEÑA CILINDRADA [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8951
Palancia
11
Cruz, Espinoza Pool Maikol. "Ensayo de un motor diesel en banco de pruebas." Bachelor's thesis, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2013. https://hdl.handle.net/20.500.12672/12361.
Full textAbstract:
Publicación a texto completo no autorizada por el autorEl documento digital no refiere asesor
Realiza el ensayo de un motor de combustión interna MTU Serie 4000, utilizada para minería en camiones de 200 y 300 Tn. (Komatsu 930E, Terex MT-5500, Russo-Balt Belaz y Euclid R260 Haul Truck.), en un banco de pruebas para verificar los distintos parámetros de funcionamiento. En la actualidad, las empresas más importantes en la comercialización y reparación de motores industriales en el Perú cuentan con un banco de pruebas para culminar con el proceso de reparación de los motores y realizar la entrega de sus respectivos protocolos de pruebas a los clientes. Aquellos bancos de pruebas han sido diseñados principalmente de tres maneras, en función del par de frenado: freno de fricción o freno Prony, freno hidráulico o freno Froude y frenos eléctricos. Todos estos tipos de banco de pruebas nos permiten revisar los parámetros fundamentales del motor y determinar los valores necesarios para garantizar su adecuado funcionamiento.
Trabajo de suficiencia profesional
12
Novella, Rosa Ricardo. "Estudio de la influencia de los ciclos Atkinson y Miller sobre el proceso de combustión y las emisiones contaminantes en un motor Diesel." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2009. http://hdl.handle.net/10251/6684.
Full textAbstract:
El objetivo principal de esta investigación ha consistido en determinar y analizar el potencial de los ciclos Atkinson y Miller para reducir el nivel de emisiones contaminantes y el consumo de combustible en un motor Diesel de transporte pesado equipado con un sistema de distribución flexible tanto en condiciones de baja como de alta carga. Esta estrategia ha sido evaluada en combinación con otras más convencionales, como son el retraso en el inicio de la inyección y la reducción en la concentración de oxígeno por medio de la recirculación de gases de escape.
La presente tesis se ha desarrollado bajo un enfoque que permite comprender en la medida de lo posible los fenómenos básicos involucrados en los diferentes procesos objeto de estudio, y con ello generalizar al máximo los resultados. Por lo que este análisis se ha planteado desde una perspectiva teórico-experimental combinando diferentes herramientas con el objetivo de maximizar la información.
Para la consecución de este objetivo se ha seguido una estructura secuencial donde en primer lugar se ha desarrollado una metodología específica diseñada para planificar adecuadamente las condiciones de operación objeto de estudio. Posteriormente, se han caracterizado las modificaciones introducidas en las condiciones termodinámicas del gas atrapado en el interior del cilindro, sobre el que se desarrolla el proceso de combustión, al implementar tanto un ciclo Atkinson como posteriormente un ciclo Miller.
En la siguiente etapa del presente trabajo de investigación se ha realizado un análisis integral del proceso de combustión Diesel, incluyendo el proceso de formación de la mezcla, las características propias del proceso de combustión, la formación de emisiones contaminantes y finalmente el rendimiento térmico para identificar la influencia que los cambios anteriores introducen en estos procesos.
Por último, como etapa final se comparan entre sí las diferentes estrategias estudiadas.Novella Rosa, R. (2009). Estudio de la influencia de los ciclos Atkinson y Miller sobre el proceso de combustión y las emisiones contaminantes en un motor Diesel [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6684
Palancia
13
Melendres, Quispe Kenny Alberto. "Cálculo y diseño de un absorsor de vibraciones torsionales tipo péndulo para un motor de combustión interna de 2 cilindros y 4 tiempos." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2012. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/4456.
Full textAbstract:
En la industria nacional, donde es predominante el uso de máquinas rotativas como
turbinas, motores eléctricos, compresores, motores de combustión interna, etc, el
fenómeno de las vibraciones es descubierto cuando ya estos están en operación. Las
fuerzas y torques de excitación por más pequeñas que sean pueden producir
vibraciones de amplitudes inadmisibles en zona de resonancia. El análisis de las
vibraciones es muy importante más aun en maquinas reciprocantes donde es muy
importante el análisis de vibración torsional, ya que nos hace ver la necesidad de usar
algunas técnicas para controlar estas vibraciones. Técnicas como medios disipadores
de energía o masas auxiliares acopladas al sistema, que sintonizados con la
frecuencia de resonancia y aplicados en las zonas que presentan mayor amplitud de
vibración correspondiente al modo de vibración, nos ayudarán a neutralizar las
vibraciones que se presenten.
El análisis del comportamiento de estos sistemas se hacen por lo general
considerando los parámetros de inercia y rigidez constantes, los cuales son estudios
válidos, sin embargo existen máquinas con mecanismos más complejos que exigen
considerar el comportamiento periódico de sus parámetros, como es el caso del
mecanismo biela manivela muy utilizado en la fabricación de máquinas; en esta tesis
se tomó a consideración tal comportamiento y se diseñó un absorsor pendular
basados en la metodología del diseño, normalizado según la norma alemana VDI, para
obtener el diseño óptimo, además de analizar la efectividad en la reducción de la
amplitud de vibración torsional de un motor de combustión interna de 2 cilindros en
línea y 4 tiempos.
Finalmente el desarrollo de esta tesis es una base para posteriores investigaciones
donde habría que tomar en cuenta aspectos como la variación constante de la
velocidad y la comparación de los resultados obtenidos por simulación numérica y
datos experimentales medidos, que no se consideraron en esta tesis.Tesis
14
Romero, Piedrahita Carlos Alberto. "Contribución al conocimiento del comportamiento térmico y la gestión térmica de los motores de combustión interna alternativos." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2009. http://hdl.handle.net/10251/4923.
Full textAbstract:
El trabajo desarrollado en la presente tesis está encaminado a estudiar los fenómenos de la transmisión de calor y balance térmico en los motores de combustión interna alternativos, tanto en el cilindro como en el sistema de refrigeración. El principal objetivo de la tesis ha sido la utilización y extensión de un programa computacional de predicción de temperaturas de paredes del motor y de dos programas comerciales de modelado de sistemas termohidráulicos para estudiar los flujos de calor dentro y fuera de la estructura del motor, para evaluar el balance térmico de los motores en estado estacionario y en condiciones transitorias y para modelar, simular y validar diseños nuevos de sistemas de refrigeración de motores para locomotoras. Para lograr este objetivo se han realizado varias tareas que se explican a lo largo de este documento, y que se sintetizan en una revisión de los modelos de transferencia de calor utilizados en los cálculos de flujos de calor en las diferentes condiciones de contorno presentes en los motores de combustión; la expansión de las capacidades de un modelo nodal para obtener de él los flujos de calor discriminados entre las partes metálicas del motor y los calores intercambiados entre los fluidos del sistema y las partes metálicas; el estudio experimental de la evolución de las temperaturas del motor durante el calentamiento bajo un ciclo de conducción con el fin de cuantificar el balance térmico en este modo de operación y proponer alternativas de bajo costo para mejorar ese tiempo de calentamiento; el modelado, simulación, validación y evaluación del impacto sobre el calentamiento, el consumo y las emisiones del motor, de alternativas propuestas en el diseño de los sistemas de refrigeración; y finalmente, la elaboración y aplicación de una metodología de prediseño, modelado y simulación de sistemas de refrigeración para aplicaciones especiales.Romero Piedrahita, CA. (2009). Contribución al conocimiento del comportamiento térmico y la gestión térmica de los motores de combustión interna alternativos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4923
Palancia
15
Rodrigues, Alex de Souza 1979. "Análise dinâmica e balanceamento de virabrequins leves de motores." [s.n.], 2013. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263509.
Full textAbstract:
Orientador: Marco Lúcio BittencourtDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica
Made available in DSpace on 2018-08-24T04:09:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_AlexdeSouza_M.pdf: 4083435 bytes, checksum: d064f345587c31e235681e0db1417f27 (MD5) Previous issue date: 2013
Resumo: Devido às atuais exigências de leis de emissão e redução de consumo de combustível, busca-se reduzir o peso dos componentes sem impacto aos critérios de projeto. Neste sentido, torna-se importante entender e discutir os critérios de projeto do componente em estudo. Este trabalho tem por objetivo entender a influência da redução do contrapeso de uma árvore de manivelas quatro cilindros em linha. Assim, para analisar o impacto da redução de massa nos contrapesos, foi realizado um estudo de sensibilidade nesta região do componente. Para analisar esta viabilidade, foram discutidos alguns critérios de balanceamento e a dinâmica do virabrequim em operação no motor. Nestas metodologias de balanceamento, resumiu-se a teoria básica mais comumente utilizada. Neste trabalho, aplicou-se o conjunto de ferramentas analisadas em um estudo de caso para um virabrequim forjado de um motor quatro cilindros em linha, obtendo-se a diferença dos critérios de balanceamento utilizados em relação à análise dinâmica. Foi observado que há critério de balanceamento que não considera efeito dinâmico importante. Finalmente, demonstrou-se que quando se deseja ter um contrapeso leve, existem alternativas de geometria que minimizam o impacto da retirada de massa
Abstract: Due to the current emission standard and fuel consumption requirements, lightweight components with no impact in the design criterion are desired. As a consequence, it is vital to understand and discuss the design criteria of the studied component. This work aims to understand the influence of crankshaft counterweight reduction in an inline-four cylinder engine. Thus, to analyze the counterweight mass reduction, it was done a sensitivity study at this region. In order to analyze this feasibility, it was discussed some balancing criteria and also the crankshaft under virtual engine operation. In these balancing methodologies, it was summarized the basic theory usually designed. In this work, it was applied a package of tools in a study of case for a 4cyl. in-line engine crankshaft, obtaining the difference between some balancing methods versus the dynamics analysis. It was noticed that there are balancing methodologies which do not mind important dynamics effect. All in all, it was showed that if a lightweight design is desired, there are some ways to minimize the unbalancing impact when saving counterweight mass
Mestrado
Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico
Mestre em Engenharia Mecânica
16
Ruiz, Muñoz Francisco José. "Efectos de la composición de mezclas de gasolina-alcohol en un motor de combustión interna." Tesis, Universidad de Chile, 2007. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/101871.
Full text
17
Rey, Martínez María Dolores. "Formación de PCDD/Fs y otros contaminantes en procesos térmicos: aprovechamiento de biomasa y motores de combustión interna." Doctoral thesis, Universidad de Alicante, 2014. http://hdl.handle.net/10045/41125.
Full text
18
Rufasto, Vargas Ediee Mauricio. "Diseño de un sistema de medición de viscosidad del aceite en un motor de combustión interna en vehículos livianos." Bachelor's thesis, Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12423/2190.
Full textAbstract:
En este proyecto se realizó la implementación de un sistema de medición de viscosidad de aceite en un motor de combustión interna, con la finalidad de que el usuario obtenga información detallada de la degradación del aceite en el motor de su vehículo, garantizando la verdadera vida útil, y manteniendo de forma correcta su motor ante posibles recalentamientos, fundiciones y desgastes de sus componentes; las cuales pueden ser prevenidas por un sistema que transmita en un intervalo de tiempo los datos de la viscosidad del aceite a una pantalla LCD que pueda ver el usuario. Los datos del sistema de medición son adquiridos por un sensor que está en el conducto de derivación doble, posterior al paso del filtro de aceite, y enseguida envía la información a una pantalla LCD que le muestra al usuario la degradación de la viscosidad del aceite del motor de su vehículo, el conductor va a estar enterado del comportamiento de las características del aceite internas del motor. En el momento que la información llega del sensor, esta es procesada por un microcontrolador que se encarga de verificar si las variables del sistema están dentro de los rangos establecidos, sino se presenta ninguna novedad en los datos, el sistema sigue funcionando normalmente; pero en el momento en que la viscosidad del sistema de lubricación llegue a descender o ascender fuera de los parámetros, inmediatamente será generada una alarma. Esta alarma será una alerta al usuario indicando que posiblemente va a tener un daño grave en su vehículo.Tesis
19
García, Martínez Antonio. "Estudio de los efectos de la post inyección sobre el proceso de combustión y la formación de hollín en motores diesel." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2009. http://hdl.handle.net/10251/6686.
Full textAbstract:
Las estrategias de post inyección han sido parte activa de las soluciones utilizadas en la reducción de las emisiones contaminantes de los motores Diesel en la última década. Multitud de autores han estudiado sus efectos a lo largo de estos últimos años. El presente trabajo parte de una revisión bibliográfica de la literatura existente, de donde se puede concluir que la mayoría de los estudios realizados se enmarcan en un plano tecnológico en donde la reducción de hollín por parte de las estrategias de post inyección se revela como uno de los resultados más relevantes. Este enfoque deja en cierta medida de lado una visión más científica del asunto. Con el fin de paliar esta limitación se define como objetivo principal de la presente tesis el contribuir a una mejor comprensión de los fenómenos físicos involucrados en los procesos de combustión y formación de hollín con el uso de estrategias de post inyección.
Para la consecución del objetivo marcado se ha estructurado el estudio en dos etapas en las que se han utilizado de manera conjunta fuentes de información tanto experimental como teórica. En una primera etapa se ha realizado un estudio exploratorio de los efectos del uso de las estrategias de post inyección sobre los procesos de combustión y emisiones tras el que aparecen dos fenómenos relevantes: por un lado una aceleración de la fase final del proceso de combustión y, por otro lado, una aparente desconexión entre la combustión de la inyección principal y la del pulso post que se ha dado en llamar como fenómeno de llama partida y a partir del cual se pueden explicar de manera sencilla las emisiones finales de hollín.
En una segunda etapa se ha profundizado en cada uno de los fenómenos anteriormente mencionados encontrando de especial relevancia para la explicación física del fenómeno de aceleración de la combustión los efectos de mejora inducidos en el proceso de mezcla durante el transitorio inicial del proceso de inyección.García Martínez, A. (2009). Estudio de los efectos de la post inyección sobre el proceso de combustión y la formación de hollín en motores diesel [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6686
Palancia
20
Puma, Corbacho Solin Epifanio. "Evaluación del consumo de combustible y emisiones de un vehículo liviano funcionando con dos mezclas de gasolina y etanol (E7, 8 y E10) bajo condiciones de manejo en Cusco y Lima Metropolitana." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/7076.
Full textAbstract:
El presente trabajo de tesis realiza un análisis de la evaluación del consumo de
combustible y emisiones de dos vehículos livianos, marca Kia Rio y motor de
encendido por chispa, funcionando con dos mezclas de gasolina y etanol (E7,8 y E10).
Uno de los vehículos transitó en Lima Metropolitana, mientras que el otro en la ciudad
del Cusco.
Ambos vehículos fueron instrumentados adecuadamente, para obtener un registro de
las emisiones y trayectoria del circuito de conducción. Además, se obtuvo el valor
promedio del consumo de combustible. Las pruebas fueron realizadas en diferentes
días y horas. Con los resultados obtenidos durante los ensayos, tanto en Lima
Metropolitana y Cusco, se puede inferir que el consumo de combustible aumenta de
acuerdo al tráfico de la ciudad (+15%) y la altitud de la zona (+17,8%). Del mismo
modo, mientras más se aumente el contenido de etanol a la mezcla, el consumo de
combustible sufre un ligero incremento de 18%; ya que el etanol, a diferencia de la
gasolina, posee un poder calorífico inferior; en tal sentido, el motor necesitará un
mayor consumo de combustible para desarrollar la misma potencia.
Con respecto a las emisiones gaseosas expulsadas por el vehículo, se observa un
aumento de CO (+60%) y HC (+80%) debido a las condiciones de tráfico y un mayor
consumo de combustible. Por otro lado, el incremento de etanol en la mezcla de
combustible influyó que las emisiones de CO presentaran un descenso; caso contrario
sucedió que las emisiones de NOX se incrementaran ligeramente. De igual forma, el
efecto de altitud provocó menores emisiones de CO, NOX y HC en gramos por
kilómetro, ya que en Cusco el porcentaje de oxígeno disminuye a 67% en volumen de
aire a causa de la presión atmosférica que cae a 67,2 atm. Finalmente, las emisiones
de CO2 no sufrieron mucha influencia por el aumento de etanol, ni por efecto de la
altura.Tesis
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López, Rojas Sergio Ángel Antonio. "Consideraciones técnicas y económicas de vehículos a gas natural." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2008. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/1043.
Full textAbstract:
En los últimos años se han unido esfuerzos en la búsqueda y el aprovechamiento de
fuentes de energía alternativa para la realización de diversas actividades tanto en el
ámbito industrial como doméstico. Fuentes de energía alternativa que brinden una
energía de calidad pero con bajos costos de obtención y de operación; esto debido,
básicamente, al escaseo de los combustibles que comúnmente conocíamos y que
veníamos utilizando. En este documento, el tema tocado es referido a la utilización del
gas natural vehicular.
El presente trabajo de tesis, está enfocado al proceso mismo de la conversión de los
vehículos a gas natural, con la finalidad de presentar de manera ordenada los
procedimientos de la misma, así como de los controles que deben realizarse antes de
y luego de realizada la conversión. Este trabajo lo que busca es ser una base para
iniciar, o continuar, ahondando en los efectos que produce sobre los diversos sistemas
del vehículo convertido.
Para la realización de este trabajo fue necesario realizar visitas a talleres de
conversión dentro de la ciudad para consultar con los dueños y/o jefes de tales talleres
la manera cómo llevan a cabo sus conversiones y algunos inconvenientes que se
presentan durante este proceso. De esta manera, se puede obtener una visión de
campo sobre el proceso de conversión; sin embargo, también ha sido necesaria la
investigación de publicaciones de los enterados sobre el tema, así como, obtener
normativa y legislación para entender qué es lo que se permite y qué lo que no en una
conversión, de lo cual, un jefe de taller generalmente no comenta.
Finalmente, se puede decir que, tanto el negocio de las conversiones como el de la
utilización del gas natural en motores fabricados para tal, se les augura un buen futuro,
por los ahorros percibidos por los usuarios, y por la calidad de las emisiones en los
gases de escape; el único tema por resolver, es la manera en cómo se puede llevar a
cabo una distribución masiva del gas para que no solamente usuarios de la ciudad de
Lima puedan beneficiarse de su utilización. Asimismo, se puede decir que, finalmente
la utilización del gas natural estaría destinada a aquellas personas cuyo recorrido
anual sea un poco elevado debido a los costos que existen para la conversión y a que
el ahorro de combustible es más percibido cuando se recorre más con el vehículo.Tesis
22
Monelletta, Luca. "Contribution to the study of combustion noise of automotive Diesel engines." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2011. http://hdl.handle.net/10251/10954.
Full textAbstract:
Despite their important advantages in terms of fuel consumption in comparison with gasoline engines, for a long time the characteristic impulsive combustion noise has been one of the main causes why customers are reluctant to buy cars equipped with Diesel engines. This is the main reason for the efforts devoted by car manufacturers to mitigate Diesel engine noise while improving performance and driveability. In spite of all technical improvements, vehicles equipped with High Speed Direct Injection (HSDI) engines still offer a comfort level inferior to gasoline engine vehicles.
Noise represents one of the most important aspects in the definition of comfort, and especially combustion noise plays an essential role in the acoustic of a vehicle as, in the case of DI engines, it represents one of the most important noise sources. Thus, the great potential of diesel engines for environment preservation -- due to their lower CO2 emissions -- could be missed. This situation worsens with the current design trends (engine downsizing) and the emerging new diesel combustion concepts (Homogeneous Charge Compression Ignition-HCCI, Premixed Charge Compression Ignition-PCCI, etc.) conceived to further reduce NOx and particulate matter to comply with forthcoming legislation, which are intrinsically noisy.
Therefore, combustion noise must be considered as an additional essential factor in engine development, together with performance, emissions and driveability. Thus, suitable evaluation procedures that can be integrated into the global engine development process in a timely and cost-effective manner are imperative, both for noise level and sound quality. In this thesis, a procedure, based on the consideration of suitable indicators extracted from in-cylinder pressure, is proposed and validated. Such indicators are obtained from an innovative procedure to decompose in-cylinder pressure signal, so that features associated with combustion and with resonance excitation may be properly identified.Monelletta, L. (2010). Contribution to the study of combustion noise of automotive Diesel engines [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10954
Palancia
23
Triveño, Romero Gonzalo Camilo. "Estudio experimental del uso de gas natural en un motor diesel." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/8069.
Full textAbstract:
El incremento de la demanda de diesel, es uno de los principales problemas que viene teniendo el país, y es que el alto consumo de este combustible se encuentra principalmente en el transporte público, maquinaria pesada, generación de energía eléctrica entre otros. En este contexto, el uso de combustibles renovables y/o alternativos en motores Diesel sería una opción energética importante, ya sea para reducir el consumo del diesel tanto como disminuir su impacto ambiental. Este trabajo de tesis realizará un estudio experimental de la operación bi-combustible para el uso simultáneo de diesel y gas natural, utilizando un motor de encendido por compresión, seis cilindros, aplicación vehicular, que se encuentra en un banco de pruebas en el Laboratorio de Energía de la PUCP.
Para el desarrollo del trabajo se implementó un sistema de inyección electrónica para el suministro de gas natural en el motor Diesel y el sistema de conversión Diesel/gas, de esta manera se evaluaron los puntos de la matriz de ensayos del motor, seleccionando tres regímenes de velocidad: 1400, 1600, 1800 rpm y cinco diferentes cargas: 20, 40, 60, 80, 100 Nm. Se alcanzó valores de sustitución de hasta 78,5% en la velocidad más baja y mínima carga que era lo esperado para esta experimentación, es importante mencionar que los valores de sustitución fueron limitados por la baja capacidad de flujo de los inyectores de gas utilizados.
La reducción en las emisiones de NOx fueron notables para las mayores relaciones de sustitución llegando a casi una disminución del 52%, sin embargo, debido a las cargas bajas analizadas, las emisiones de CO y HC tuvieron un aumento considerable reflejando el menor aprovechamiento energético del gas natural en estas condiciones. Esto se comprobó con la caída del rendimiento efectivo.Tesis
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Alarcon, Garamendi Hugo Wilder. "Lubricación de un motor de combustión interna y el análisis de aceite en uso para su mantenimiento." Bachelor's thesis, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2008. https://hdl.handle.net/20.500.12672/13997.
Full textAbstract:
Aborda la importancia del análisis de lubricantes, como herramienta, a la hora de llevar adelante una estrategia de mantenimiento Proactivo, para el caso de flotas de maquinaria pesada. La filosofía del mantenimiento Proactivo conduce a detectar y eliminar las causas que originan fallas en la maquinaria. El análisis de aceite permite conocer tanto la salud del lubricante, como el estado de contaminación y desgaste del sistema, así como también, reconocer las causas que provocan las fallas, para poder eliminarlas, aumentando de ésta forma, la confiabilidad.Trabajo de suficiencia profesional
25
Campos, Navarro Daniel. "Estudio de las emisiones de escape en motores de combustión interna alternativos utilizando diferentes sistemas de control de contaminantes." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2016. http://hdl.handle.net/10251/64066.
Full textAbstract:
[EN] Nowadays, the improvements and developments carried out in reciprocating internal combustion engines are especially based on fuel consumption and pollutant emissions reduction. These reductions are promoted by the depletion of world fossil fuel reserves and the increase in health and environmental problems that have been reported over the years.
Actual regulations are forcing manufacturers to include different technologies which lead to a reduction in harmful compounds emissions, and therefore, the pollutants emission limits can be achieved. In this regard, the aftertreatment systems located in the exhaust line in all engine architectures have become commonly used as a solution to reduce such compounds. Furthermore, the manufacturers are also developing different strategies that directly affect the combustion process such as EGR systems or exploring new combustion modes, which are focus on the reduction of pollutants.
This PhD thesis has as a main objective the experimental evaluation of the pollutant emissions (CO, HC, NOx, PM and PN) obtained through the use of emerging strategies for reducing pollutant compounds in reciprocating internal combustion engines. In this context, this work also includes the development of a methodology for the evaluation and assessment of the soot concentration emitted by these engines during dynamic operating conditions.
On the one hand, the strategies that are use along this work and applied to compression ignition engines have been focused on aftertreatment systems, and more precisely on the diesel oxidation catalysts and diesel particle filters. Thus, the influence of the placement of these systems in the exhaust line over pollutants emissions has been analyzed. Following in the field of diesel particle filters, the analysis of the influence of pre-DPF water injection strategy on pollutants compounds has been carried out.
On the other hand, concerning spark ignition engines, the influence of low pressure EGR strategy in a turbocharged direct injection engine on pollutant emission, and the efficiency of the aftertreatment system incorporated (three way catalyst) has been studied.
Through these works it has been possible to determine the effects of different emission control techniques on pollutant compounds, establishing the advantages and disadvantages of each one and, as a results, proposing how to continue the development of these strategies.[ES] Hoy en día, el desarrollo y mejora de los MCIA está especialmente forzado por la reducción en el consumo de combustible y las emisiones contaminantes. Estas reducciones están motivadas debido al agotamiento de las reservas mundiales de combustibles fósiles y el aumento de los problemas de salud y medioambientales que se han ido reportando a lo largo de los años. Las actuales regulaciones anticontaminación están obligando a los constructores a incluir diferentes tecnologías que permitan la reducción de la emisión de compuestos nocivos y el cumplimiento de los límites máximos establecidos. En este sentido, los sistemas de post-tratamiento en la línea de gases de escape se han convertido en la solución comúnmente empleadas en todas las arquitecturas de motores existentes para la reducción de dichos compuestos; aunque también se están desarrollando diversas estrategias que afectan directamente al proceso de combustión, tales como los sistemas de recirculación de gases de escape, o nuevos modos de combustión, que buscan este fin. Esta tesis tiene como objetivo principal la evaluación experimental de las emisiones (CO, HC, NOx, PM y PN) que se obtienen a través del uso de nuevas estrategias emergentes para la reducción de contaminantes en MCIA. En este contexto, este trabajo también contempla el desarrollo de una metodología que permita la evaluación y estimación de la concentración hollín emitido durante condiciones de operación dinámicas de motor. Por un lado, las estrategias analizadas en esta tesis aplicadas a motores de encendido por compresión han estado centradas en los sistemas de post-tratamiento; concretamente, en los DOC y DPF. Así pues, se ha analizado la influencia sobre las emisiones contaminantes de la arquitectura de estos sistemas en la línea de escape, situándolos aguas arriba de la turbina de sobrealimentación, en configuración conocida como pre-turbo. Siguiendo con el campo de los DPFs, también se ha llevado a cabo el análisis de la influencia de la estrategia de inyección de agua en este sistema sobre las emisiones contaminantes con este tipo de motor. Por otro lado, y concerniente a las motorizaciones MEP, se ha estudiado la influencia de la estrategia de EGR sobre las emisiones de un motor turboalimentado y de inyección directa, así como sobre el sistema de post-tratamiento que incorpora (TWC). A través de estos trabajos se han podido evaluar los efectos de diferentes técnicas de control de emisiones, estableciendo las ventajas e inconvenientes de cada una de ellas y proponiendo finalmente como continuar el desarrollo de las mismas.
[CAT] En l'actualitat, el desenvolupament i millora dels MCIA està especialment forçat per la reducció del consum de combustible i les emissions contaminants. Aquestes reduccions estàn promogudes per l'esgotament de les reserves mundials de combustibles fòssils i l'augment dels problemes de salut i medioambientals que s'han produït durant el últims anys. Les actuals regulacions anticontaminants han fet que els fabricants incloguen distintes tecnologies que permeten la reducció de l'emissió de compostos nocius i el compliment dels límits màxims establerts. En aquest sentit, els sistemes de post-tractament en la línia dels gasos d'escapament s'han convertit en la solució més utilitzada en totes les arquitectures de motors existents per a la reducció dels compostos mencionats anteriorment; encara que també estàn desenvolupant-se diverses estratègies que afecten directament al procés de combustió, com son els sistemes de recirculació de gasos d'escapament, o nous tipus de combustió, que busquen aquest fi. Aquesta tesi té com a objetiu principal l'avaluació experimental de les emissions (CO, HC, NOx, PM y PN) que s'obtenen a través de l'ús de noves estratègies emergents per a la reducció de contaminants en MCIA. En aquest context, el treball també contempla el desenvolupament d'una metodologia que permeta l'avaluació i estimació de la concentració de sutja emés durant condicions d'operació dinàmiques del motor. Per una banda, les estratègies analitzades en aquesta tesi aplicades a motors d'encesa per compressió han estat centrades en els sistemes post-tractament; concretament, en els DOC i DPF. Així doncs, s'ha analitzat la influència sobre les emissions contaminants de l'arquitectura d'aquestos sistemes en la línia d'escapament, situant-los aigües amunt de la turbina de sobrealimentació, en configuració coneguda com pre-turbo. Seguint amb el camp dels DPF, també s'ha dut a terme l'anàlisi de la influència de la estrategia d'injeccio d'aigua en aquest sistema sobre les emissions contaminants amb aquest tipus de motor. Per altre costat, pel que concerneix a les motoritzacions MEP, s'ha estudiat la influència de l'estratègia de EGR sobre les emissions d'un motor turboalimentat i d'injecció directa, així com sobre el sistema de post-tractament que incorpora (TWC). Mitjançant aquests treballs s'han pogut avaluar els efectes de diferents tècniques de control d'emissions, establint els avantatges i inconvenients de cadascuna d'elles i propossant finalment com continuar amb el desenvolupament de les mateixes.
Campos Navarro, D. (2016). Estudio de las emisiones de escape en motores de combustión interna alternativos utilizando diferentes sistemas de control de contaminantes [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/64066
TESIS
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Villa, Lazaro Isael Lenin. "Cálculo hidráulico y térmico de un sistema motor de combustión interna – bomba para fines de riego." Bachelor's thesis, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018. https://hdl.handle.net/20.500.12672/8264.
Full textAbstract:
Publicación a texto completo no autorizada por el autorEl documento digital no refiere asesor
Se presenta el cálculo para un sistema de impulsión de agua compuesto por un motor de combustión interna siniestrado y una bomba centrífuga conectados directamente. El sistema servirá para transportar agua en un lugar donde no se cuenta con energía eléctrica. Se han realizado los cálculos hidráulicos para el sistema de bombeo de agua, se ha seleccionado el tipo de bomba necesario para la impulsión y los parámetros principales de ella, como potencia requerida, velocidad de rotación y diámetro de impulsor. También se ha efectuado el cálculo termodinámico del motor de combustión interna que moverá la bomba, verificándose si es capaz de generar la potencia requerida por la bomba, además de determinar el gasto horario de combustible y su costo.
Trabajo de suficiencia profesional
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Herrera, Vera-Tudela José Alejandro. "Especificaciones técnicas de un taller de conversión de vehículos a GNV y GLP." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2009. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/575.
Full textAbstract:
La descripción detallada de los procesos principales que se llevan a cabo en el
taller de conversiones, tales como la recepción de vehículos, la evaluación de pre
conversión, la conversión misma, la prueba de ruta y calibración, los planes de
mantenimiento, reparaciones y seguridad, la facturación y la entrega de los vehículos
terminados, disminuye el espacio a cometer errores por falta de conocimiento. El
objetivo de lo mencionado anteriormente es dejar claro las funciones y los
procedimientos que deben seguir cada una de las personas involucradas en el taller
de conversiones implementado dentro de un taller automotriz ya existente.
La determinación de las características del taller se llevó a cabo mediante el
planteamiento de la capacidad operativa deseada del mismo durante los primeros
meses de su funcionamiento. Considerando 40 conversiones para el primer mes de
trabajo, se determinó que el espacio del piso de taller necesario para realizarlas es no
menor a 430m2 dentro de un taller de más de 2700m2. Estos valores cumplen con la
norma NTP 111.018 que enuncia las principales características con las que debe
contar un taller de conversiones para ser certificado. Los trabajos a realizarse en cada
zona de trabajo fueron especificados y éstas apropiadamente señalizadas para
cumplir totalmente con la norma.
Se definió cuales serán las tecnologías de los equipos a instalarse en los
vehículos para los distintos tipos de conversiones disponibles. Asimismo se detalló
una explicación técnica del funcionamiento de las herramientas y equipos que serán
utilizados para la conversión y la evaluación de pre conversión de cada auto.
Conociendo los equipos y herramientas requeridos, se determinó la necesidad de
realizar instalaciones eléctricas adicionales a las existentes. La demanda de
alimentación eléctrica de los equipos necesarios para realizar las conversiones, obliga
a incluir en la inversión inicial el pago a un contratista para realizar cableados
eléctricos e instalación de tableros adicionales necesarios para cubrir con la demanda
del servicio (aproximadamente 36kW). Asimismo el uso de herramientas neumáticas
obliga el contar con una compresora que alimente una línea de aire comprimido. El
caudal necesario es de 20 l/s a una presión de 7 bares.
La cantidad de mecánicos necesarios para el taller se define mediante el
cálculo del número de horas operativas del taller mensuales y dividirla entre el
número de horas efectivas necesarias para realizar una conversión. Se necesitan 3
equipos, de dos mecánicos cada uno, para lograr cumplir con la demanda de 40
conversiones mensuales. Adicionalmente un jefe de taller deberá llevar el control de
las pruebas de ruta y las calibraciones realizadas. Un asesor de servicios capacitado
apropiadamente para resolver cualquier tipo de duda sobre las conversiones se
encargará de las recepciones y del cierre de las ordenes de trabajo facturables. El
personal de logística y almacenes del taller será el mismo para la división de
conversiones.
Con una tasa de crecimiento de ventas de estimado de 3% mensual, se pudo
proyectar el volumen de ventas para los próximos 5 años. Conociendo los datos de
inversión inicial ($52.500,00) y la proyección de los ingresos y costos directos e
indirectos, variables y fijos, según volumen de conversiones realizadas, se obtuvo
márgenes positivos de flujo de caja que indican que la inversión sería recuperada
durante el primer año de funcionamiento. Finalmente los valores del VPN y el TIR
son de $2.536.074,00 y de 544% respectivamente, muestran una la alta rentabilidad
al realizar del proyecto.Tesis
28
Mendoza, Núñez Juan Diego. "Estudio experimental de un motor bi-combustible para el uso de biogás." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6166.
Full textAbstract:
El incremento de la demanda de diesel, es uno de los principales problemas que
viene teniendo el país, y es que el alto consumo de este combustible se encuentra
principalmente en el transporte público, maquinaria pesada, generación de energía
eléctrica entre otros. En este contexto, el uso de combustibles renovables y/o
alternativos en motores Diesel sería una opción energética importante, ya sea para
reducir el consumo del diesel tanto como disminuir su impacto ambiental. Este trabajo
de tesis realizará un estudio experimental de la operación bi-combustible para el uso
de biogás, utilizando un motor de encendido por compresión, seis cilindros, aplicación
vehicular, que se encuentra en un banco de pruebas en el Laboratorio de Energía de
la PUCP para la aplicación de generación de energía eléctrica en zonas rurales
simulando un trabajo con grupos electrógenos movidos por motores DieselTesis
29
Mendes, Alexandre Schalch. "Desenvolvimento e validação de metodologia para analise de vibrações torcionais em motores de combustão interna." [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/264376.
Full textAbstract:
Orientadores: Pablo Siqueira Meirelles, Douglas E. ZampieriDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-04T03:09:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendes_AlexandreSchalch_M.pdf: 7112696 bytes, checksum: 0f7bdbd014e6bd5c62865524aaa15fca (MD5) Previous issue date: 2005
Resumo: Este trabalho tem como objetivo a análise do fenômeno das vibrações torcionais em árvores de manivelas de motores de combustão interna para aplicações veiculares. Como exemplo, a formulação proposta será aplicada no estudo da árvore de manivelas de um motor fabricado pela empresa MWM Motores Diesel Ltda., de seis cilindros em linha, quatro tempos, considerando-se a utilização de um amortecedor de vibrações de material elastomérico acoplado ao componente. Da análise das vibrações torcionais é possível de se obter os torques atuantes em cada secção do virabrequim. Estes esforços poderão ser aplicados posteriormente como condições de contorno a um modelo de elementos finitos, para que juntamente aos demais carregamentos existentes, seja feita a verificação do ciclo de fadiga atuante, de modo a avaliar o coeficiente de segurança do componente. Apesar de não ser este o foco deste trabalho, pode-se notar a importância da análise das vibrações torcionais no dimensionamento estrutural de uma árvore de manivelas. Iremos comparar as amplitudes de vibrações torcionais teóricas às obtidas experimentalmente, para a validação do modelo matemático proposto
Abstract: The scope of this work is the study of the crankshaft torsional vibration phenomenon for internal combustion engines. As an example, the formulation will be applied to an engine for a vehicular application, manufactured by MWM Motores Diesel Ltda., with six cylinders in line configuration, four strokes and considering a rubber damper assembled to the component. From the torsional vibrations analysis, it is possible to ca1culatethe actuating torque in each crankshaft section. These loads can be applied as boundary conditions to a finite element model and with the consideration of the other existing loads it is possible to determine the fatigue cyc1e,to calculate the safety factor ofthe component. This is not the objective ofthis work, but it is possible to note the importance of the torsional vibrations analysis in the structural dimensioning of the crankshafts. The obtained results by the presented methodology will be compared to the measured values for the validation of the proposed mathematical model
Mestrado
Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico
Mestre em Engenharia Mecânica
30
Quispe, Medina Javier Andre. "Evaluación de los efectos de la variación del octanaje de la gasolina y el gasohol E7.8 sobre el comportamiento de un motor monocilíndrico de encendido por chispa." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/7338.
Full textAbstract:
La presente tesis aborda un análisis experimental del rendimiento, y emisiones de gases
de escape de los efectos del octanaje y del contenido de etanol de la gasolina comercial
sobre el comportamiento de un motor mono-cilíndrico de encendido por chispa que
pertenece a un grupo electrógeno CATTINI/RI1500T2 de 1500 W, el cual fue abastecido
con distintos gasolinas y gasoholes de distintos octanajes, se varió la relación de
compresión y fue instalado en el Laboratorio de Energía de la PUCP.
Se utilizaron 3 gasolinas comerciales (gasohol, E7.8) diferenciados por el índice de octano:
gasohol 90 plus, gasohol 95 plus y gasohol 97 plus. Posteriormente, mediante un proceso
de destilación implementado fue separado el contenido de etanol de estos combustibles.
Con ello, se obtuvieron, en total, 6 muestras de combustibles (3 E7.8 y 3 E0).
Adicionalmente, se variaron las dimensiones de la cámara de combustión; obteniéndose 3
relaciones de compresión: RC1 (10.1: 1), RC2 (8.4: 1) y RC3 (11.5: 1). Los ensayos fueron
realizados en 15 condiciones de carga.
Los resultados obtenidos muestran que el consumo de combustible disminuye (mayor
rendimiento efectivo) para mayores relaciones de compresión usando un apropiado nivel
de octanaje. En referencia a los parámetros calculados, se podría afirmar que el
rendimiento efectivo del motor aumenta conforme se incrementa la carga y la relación de
compresión; cuando no se tiene evidencia de una combustión anormal para un apropiado
nivel de octanaje. Además se logró registrar la vibración del funcionamiento del motor y se
identificó un ligero menor nivel de vibración al usar combustibles de 95 octanos.
Por otro lado, los resultados de las emisiones muestran que las cantidades de emisiones
de CO dependen íntimamente del dosado relativo; para un dosado relativo que incrementó
su valor desde 1 a más (mezclas ricas en combustible), sus emisiones de CO aumentaron.
Debido al mayor contenido de oxígeno en los E7.8 se tiene una combustión más completa
y se reducen las emisiones de CO y no dependió significativamente del nivel de octanaje.
En efecto; al haber una combustión más completa, las emisiones de CO2 aumentaron y se
tuvo la reducción de los hidrocarburos no quemadosTesis
31
Silva, Nerivaldo Rodrigues da. "Metodologia para determinação da potencia indicada em motores de combustão interna." [s.n.], 2006. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263004.
Full textAbstract:
Orientador: Caio Glauco SanchezDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-07T22:05:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_NerivaldoRodriguesda_M.pdf: 4894128 bytes, checksum: 69ef45ea8aa8986f3f2bb33a0866b270 (MD5) Previous issue date: 2006
Resumo: Neste trabalho buscou-se desenvolver um método para a determinação da potência indicada em motores de combustão interna e medição da pressão de combustão com um osciloscópio. Para isto é necessário conhecer a curva de pressão de combustão do cilindro em função d posição angular do virabrequim e os dados da geometria do mecanismo biela-manivela. Utilizou-se a pressão de combustão do cilindro para calcular o trabalho transferido pelo gás ao pistão do motor. A pressão de combustão foi medida com um transdutor de pressão piezoelétrico. O efeito piezoelétrico é devido ao fenômeno que ocorre com o cristal de quartzo que quando submetido a uma pressão gera uma carga elétrica. Essa carga é convertida em um sinal de tensão linear e proporcional. Este sinal pode ser analisado por um osciloscópio ou ser condicionado por um sistema de aquisição de dados. Obtidos os dados, estes foram analisados através dos diagramas Log P-Log v, para verificar sua qualidade e se representavam o fenômeno físico medido. A curva da pressão do cilindro versus volume calculado foram plotadas, gerando os diagramas P-v. A área do diagrama P-v durante o tempo de compressão e expansão, que corresponde ao trabalho indicado liquido, foi determinada por integração numérica. A pressão média indicada calculada foi comparada com o valor obtido com o indicador de pressão Indiset 620 da AVL e apresentou resultado satisfatório. Os demais resultados obtidos foram analisados e comparados com os dados da revisão da literatura e apresentaram uma boa concordância. As tecnologias disponíveis para medição da pressão de combustão e os métodos para avaliação da performance são de maior importância para o estudo do processo da combustão, visando o desenvolvimento de motores com alta potência, baixo consumo de combustíveis e baixas emissões tóxicas dos gases de escapamento
Abstract: In this thesis, we were looking for a method to determinate the indicated power in a combustion engine and measurement of combustion pressure using an oscilloscope. To achieve that, it was necessary to know the curve of combustion pressure for each cylinder according to the crankshaft 's angular position and geometric data of connecting rod and crank shaft¿s mechanism. We used the cylinder¿s combustion pressure to calculate the work transferred by the gas to the engine¿s piston. The combustion pressure was measured by a piezoelectric pressure transducer. The piezoelectric effect occurs when a crystal of quartz, that under a certain pressure, generates an electrical signal. This signal is converted to a proportional and linear signal that can be analyzed by an oscilloscope or a data acquisition system. Once we obtained the data, we analyzed it thru a Log P-Log v diagram, verifying its quality and if it represents the measured physical effect. The curve of cylinder¿s pressure versus calculated area was plotted, generating the P-v diagrams. The diagram P-v area, during a certain time of compression and expansion, which correspond to the work indicated, was originated of a numerical integration. The indicated and calculated average pressure was compared to the value obtained from an AVL¿s Indiset 620 pressure indicator, showing satisfactory results. All the other results obtained were analyzed and compared to literature¿s revision data showing a good concordance. The available technologies to measure the combustion pressure and the methods to check performance, are very important to study the combustion process, aiming the development of higher power engines, lower consumption of fuel and lower toxic gas emission
Mestrado
Termica e Fluidos
Mestre em Engenharia Mecânica
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Thein, Kévin Jean Lucien. "Evaluation of combustion concepts and scavenging configurations in a 2-Stroke compression-ignition engine for future automotive powerplants." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2021. http://hdl.handle.net/10251/164044.
Full textAbstract:
[ES] El trabajo de investigación presentado en esta tesis es el resultado de varios años dedicados al desarrollo, la implementación y la optimización de dos tecnologías combinadas: un concepto de combustión innovador y una arquitectura de motor de nuevo diseño. Esta investigacion se ha realizado en el marco de una colaboración con Renault SA, como continuación de las actividades realizadas en el proyecto europeo POWERFUL (POWERtrain for FUture Light-duty vehicles) por un lado,y en el marco del proyecto europeo REWARD (Real World Advanced technologies foR Diesel engines), devenido como continuación del proyecto POWERFUL en el marco del programa de investigación Horizonte 2020, por otro lado. Los principales objetivos de estos estudios eran evaluar el potencial del concepto de combustión parcialmente premezclada (PPC) operando con gasolina como combustible en un innovador motor de 2 tiempos de válvulas en culata, y luego diseñar una nueva geometría de motor de 2 tiempos utilizando la arquitectura Uniflujo para superar los principales problemas y limitaciones observados durante la primera etapa, que se pueden resumir principalmente en el rendimiento de barrido (especialmente trabajando en cargas elevadas).
La metodología diseñada para este trabajo de investigación sigue un enfoque teórico-experimental. La evaluación del concepto de combustión PPC operando con gasolina se llevó a cabo principalmente con un enfoque experimental con el apoyo del análisis en línea directamente en el banco de ensayo, seguido de un exhaustivo tratamiento posterior de los datos y de un análisis detallado del proceso de combustión utilizando herramientas de diagnóstico. Por el contrario, el desarrollo del nuevo motor Uniflujo de 2 tiempos consistió principalmente en iteraciones sobre modelado 3D-CFD, si bien las actividades experimentales fueron fundamentales para validar las diferentes soluciones propuestas y evaluar su sensibilidad ante diferentes parámetros de interés utilizando una metodología de Diseño de Experimentos (DoE).
La primera parte del trabajo se ha dedicado a la comprensión de los procesos termodinámicos involucrados en la combustión operando con el concepto PPC en un motor de 2 tiempos de válvulas en culata utilizando gasolina como combustible, y a evaluar su potencial en términos de emisiones contaminantes, consumo de combustible y ruido. Por último, se ha realizado un trabajo de exploración para ampliar en la medida de lo posible el rango de funcionamiento de este concepto de combustión en esta configuración específica del motor, investigando especialmente el rendimiento en cargas bajas en todo el rango de regímenes de giro del motor, y estableciendo también las principales limitaciones para la operación en cargas altas.
La segunda parte de la tesis se ha centrado en el desarrollo y optimización teórica de un motor Uniflujo de 2 tiempos de nuevo diseño, incluyendo su fabricación y validación experimental. El objetivo principal era optimizar, utilizando principalmente simulaciones 3D-CFD, el rendimiento de barrido de esta arquitectura de 2 tiempos mediante el diseño de nuevas geometrías de puertos de admisión, permitiendo un gran control sobre el flujo de aire hacia y a través del cilindro para barrer al máximo los gases quemados y minimizar el cortocircuito de aire fresco hacia el escape. Las soluciones óptimas se evaluaron experimentalmente siguiendo la metodología DoE, antes de comparar finalmente los resultados de rendimiento de barrido con la anterior arquitectura de motor de 2 tiempos con válvulas en culata.[CA] El treball de recerca presentat en aquesta tesi és el resultat de diversos anys dedicats al desenvolupament, la implementació i l'optimització de dues tecnologies combinades: un concepte de combustió innovador i una arquitectura de motor de nou disseny. Aquesta recerca s'ha realitzat en el marc d'una col·laboració amb Renault SA, com a continuació de les activitats del projecte europeu *POWERFUL (*POWERtrain *for *FUture Light-*duty *vehicles) d'una banda, i en el marc del projecte europeu *REWARD (Real *World *Advanced *technologies *foR Dièsel *engines), es devingut com a continuació del projecte *POWERFUL en el marc del programa d'investigació Horitzó 2020, d'altra banda. Els principals objectius d'aquests estudis eren avaluar el potencial del concepte de combustió parcialment premesclada (PPC) operant amb gasolina com a combustible en un innovador motor de 2 temps de vàlvules en culata, i després dissenyar una nova geometria de motor de 2 temps utilitzant l'arquitectura Uniflux per a superar els principals problemes i limitacions observats durant la primera etapa, que es poden resumir principalment en el rendiment d'escombratge (especialment treballant en càrregues elevades). La metodologia dissenyada per a realitzar aquests treballs de recerca segueix un enfocament tant experimental com teòric. L'avaluació del concepte de combustió PPC operant amb gasolina es va dur a terme principalment amb un enfocament experimental, però sempre amb el suport de l'anàlisi en línia directament en el banc d'assaig, seguit d'un exhaustiu tractament posterior de les dades combinat amb una anàlisi detallada del procés de combustió utilitzant eines de diagnòstic. Per contra, el desenvolupament i el disseny del nou motor Uniflux de 2 temps va consistir principalment en iteracions sobre modelatge 3D-CFD, si bé les activitats experimentals van ser fonamentals per a validar les diferents solucions proposades i avaluar la seua sensibilitat davant una sèrie de paràmetres d'interés utilitzant una metodologia de Disseny d'Experiments (DoE). La primera part del treball s'ha dedicat a la comprensió dels processos termodinàmics involucrats en la combustió operant amb el concepte de combustió PPC en un motor de 2 temps de vàlvules en culata utilitzant gasolina com a combustible, i a avaluar el seu potencial en termes d'emissions contaminants, consum de combustible i també de soroll. Finalment, s'ha fet un treball d'exploració per a ampliar en la mesura que siga possible el rang de funcionament d'aquest concepte de combustió utilitzant eixa configuració específica del motor, investigant especialment el rendiment en càrregues baixes en tot el rang de règims de gir del motor, i establint també les principals limitacions per a l'operació en càrregues altes. La segona part de la tesi s'ha centrat en el desenvolupament i optimització teòrica d'un motor Uniflux de 2 temps de nou disseny, incloent la seua fabricació i validació experimental. L'objectiu principal era optimitzar, utilitzant principalment simulacions 3D-CFD, el rendiment d'escombratge d'aquesta arquitectura de 2 temps mitjançant el disseny de noves geometries de ports d'admissió, permetent un gran control sobre el flux d'aire cap a i a través del cilindre per a escombrar al màxim els gasos cremats i minimitzar el curtcircuit d'aire fresc cap a l'escapament. Les solucions òptimes es van fabricar i van avaluar experimentalment seguint la metodologia DoE, abans de comparar finalment els resultats de rendiment d'escombratge amb l'anterior arquitectura de motor de 2 temps amb vàlvules en culata.
[EN] The research work presented in this thesis is the result of several years dedicated to the development, implementation and optimization of two combined technologies: an innovative combustion concept and a newly designed engine architecture. These investigations have been performed in the framework of a research collaboration with Renault SA following up the activities performed along the European POWERFUL project (POWERtrain for FUture Light-duty vehicles) on the one hand, and in the framework of the European REWARD project (REal World Advanced technologies foR Diesel engines), brought as a continuation of the POWERFUL project in the frame of the Horizon 2020 research program, on the other hand. The main objectives of these studies were to evaluate the potential of the Partially Premixed Combustion (PPC) concept operating with gasoline fuel in an innovative 2-Stroke poppet-valve engine, and then to design a new 2-Stroke engine geometry using the Uniflow architecture to overcome the main problems and limitations observed during the first stage, which can be mainly summarized to the scavenging performance (especially at high loads). The methodology designed for performing these investigation is based on both experimental and theoretical approaches. The evaluation of the gasoline PPC concept was carried out mainly experimentally, but always supported by online analysis directly on the test-bench and followed by a thorough post-processing of the data combined with a detailed analysis of the combustion using combustion diagnostic tools. On the contrary, the development and design of the new 2-Stroke Uniflow engine consisted mainly of 3D-CFD iterations, but experimental testing was crucial to validate the different solutions proposed and evaluate their sensitivity to a set of parameters of interest using a Design of Experiments (DoE) methodology. The first part of the work has been dedicated to the understanding of the thermodynamical processes involved in the combustion in a poppet-valve 2-Stroke engine operating with the gasoline PPC concept, and to evaluate its potential in terms of pollutant emissions, fuel consumption and also noise. Finally, a wide exploration has been performed to extend as much as possible the operating range of this combustion concept using that specific engine configuration, especially investigating the low loads performance throughout the full range of engine speeds, and also laying out the main limitations for high-to-full load operations. The second part of the thesis has been focused on the development and theoretical optimization of a newly designed 2-Stroke Uniflow engine, leading to manufacture and experimental validation. The main objective was to optimize, using mainly 3D-CFD modeling simulations, the scavenging performance of this 2-Stroke architecture by designing new intake ports geometries and to enable a great control over the air flow into and through the cylinder in order to scavenge the burnt gases as much as possible while minimizing the fresh air short-circuit to the exhaust. The optimum solutions were then manufactured and experimentally tested following a DoE methodology, before finally comparing the results of the scavenging performance to the previous 2-Stroke poppet-valve engine architecture.
Thein, KJL. (2021). Evaluation of combustion concepts and scavenging configurations in a 2-Stroke compression-ignition engine for future automotive powerplants [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/164044
TESIS
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Da, Costa Burga Martín. "Aplicación del mantenimiento centrado en la confiabilidad a motores a gas de dos tiempos en pozos de alta producción." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2010. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/567.
Full textAbstract:
El uso de la metodología del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC o
RCM) contempla no solamente el estudio del equipo como tal sino de los subsistemas
que lo conforman y la interacción con el entorno físico que lo rodea.
En esta tesis primero se realizó una adecuada identificación de los problemas que nos
dificultan la maximización de la función de los motores a gas de dos tiempos a través
del Análisis de modo, fallas, causas y efectos (AMEF).
Al definirse los modos y las causas de las fallas se pudo establecer la criticidad de
cada una ellas y el impacto en las metas de producción, mantenimiento, salud y medio
ambiente; así como su priorización.
Mediante el desarrollo de la metodología a lo largo del desarrollo del tema se
determinaron las siguientes estrategias de mantenimiento para la eliminación de las
causas de las fallas identificadas:
optimización del mantenimiento preventivo, implementación de mantenimiento predictivo, optimización del cambio sistemático de componentes en función de la frecuencia
de las fallas, implementación de inspecciones sensoriales por parte de los operadores, identificación de mejoras en las instalaciones a cargo de Ingeniería de
Mantenimiento, identificación de repuestos críticos. Como resultado de la aplicación de la metodología se espera lograr incrementar la
vida útil de los componentes de los equipos, así como la disponibilidad de los mismos
al disminuir las fallas y sus consecuencias, incrementando así, las ventas por la
recuperación de petróleo crudo a un menor costo de mantenimiento.Tesis
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Zapata, Pemberthy Luis Daniel. "Caracterización de los procesos de Inyección-Combustión Diesel mediante visualización y procesado digital de imágenes." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2010. http://hdl.handle.net/10251/8192.
Full textAbstract:
El objetivo de esta tesis doctoral ha sido el desarrollo de metodologías completas para la caracterización experimental de los procesos de inyección de combustible, evaporación y formación de mezcla, autoencendido y combustión en toberas reales de múltiples orificios de motores Diesel. Para el logro del objetivo se han implementado diferentes técnicas de visualización y se han desarrollado los algoritmos para el procesado automático de las imágenes.
El estudio de visualización del chorro líquido, en instalaciones experimentales de uno o más accesos ópticos amplios, se ha centrado en el análisis del efecto de la configuración opto-electrónica sobre la calidad de las imágenes, y se han diseñado y evaluado nuevos algoritmos de procesado. Como aportación innovadora se ha generalizado el algoritmo de segmentación LRT para el caso de distribuciones no normales.
Para el estudio de la evaporación de chorros, reactivos o inertes, se implementaron las técnicas de Schlieren y Shadowgraph en dos variantes básicas según la disponibilidad de accesos: método de transmisión y método de doble paso. Se realizó un estudio teórico-experimental completo, con la finalidad de precisar las variables que afectan la sensibilidad e identificar las principales fuentes de error en el análisis de la imagen. Los algoritmos propuestos toman como base los de segmentación de chorro líquido con pequeñas modificaciones en el cálculo del nivel digital umbral.
El estudio del autoencendido y combustión se llevó a cabo mediante el registro de la emisión natural de quimioluminiscencia de los radicales CH y OH y de la radiación térmica del hollín. Se analiza en detalle la sensibilidad del método de análisis a la configuración del instrumental de adquisición y se plantea una metodología de análisis basada en el estudio estadístico de las distribuciones espaciales de intensidad.Zapata Pemberthy, LD. (2010). Caracterización de los procesos de Inyección-Combustión Diesel mediante visualización y procesado digital de imágenes [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8192
Palancia
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Silva, Marcos Henrique Carvalho. "Modelagem de motores a combustão interna com tecnologia FLEX." Universidade de São Paulo, 2018. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-17072018-084552/.
Full textAbstract:
A modelagem de motores a combustão interna deve grande parte de sua importância ao uso de unidades de controle eletrônicas que buscam gerenciar as funções do motor. De forma a fornecer melhor suporte para o projetista de controle, a modelagem oferece informações que servem de planta, sobre a qual estratégias de controle serão desenvolvidas. Nesta dissertação, procurou-se estudar e modelar cinco fenômenos: a admissão de ar e de combustível, a produção de energia efetiva através da combustão, a evolução térmica do motor e o comportamento dos gases no sistema de exaustão. Investigou-se também, em todos estes fenômenos, a influência do uso de composição variada gasolina/etanol. Na admissão de ar, buscou-se estudar como a abertura da válvula borboleta e a velocidade do motor influenciam no fluxo de ar admitido, ponderando esta grandeza através de um fator de correção denominado eficiência volumétrica. Na admissão de combustível, no caso modelada para motores com injeção indireta na porta, procurou-se explanar quantitativamente sobre os diversos aspectos que influenciam a evaporação do combustível. Na geração de energia útil, priorizou-se a análise de como as características do motor e da combustão afetam a produção de torque. Na evolução térmica do motor, examinaram-se os principais fluxos energéticos do motor e os aspectos que os influenciam. Ademais, foram executadas as validações dos modelos levantados para o motor EA 111 VHT 1.6l. Os resultados, com seus respectivos erros, podem ser encontrados neste trabalho.The internal combustion engine modeling owes big part of its importance to the use of electronic control units that aim to manage the engine functions. To provide better support to the control designer, the modeling offers information that can compose the plant, on which control strategies will be developed. In this master thesis, it was sought to study and to model five phenomena: the air intake and the fuel admission, the effective energy production from the combustion, the engine thermic evolution and the gas behavior in the exhaust system. It was also considered how the influence of the gasoline/ethanol varied composition affects all these phenomena. In the air intake, it was studied how the butterfly valve opening and the engine speed influence the intake air flow, pondering this variable through a correction factor named volumetric efficiency. In the fuel admission, in the case of this study modelled for port-fuel injection engines, it was attempted to explain quantitatively the many aspects that influence the fuel evaporation. In the mechanical energy generation, it was prioritized the analysis about how the engine and combustion characteristics affect the torque production. In the engine thermic evolution, it was examined the major energy flows and the aspects that influence them. Also, the validations of the models raised for the EA 111 VHT 1.6l engine were executed. The results, with its respective errors, can be found in this work.
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Tiseira, Andrés Omar. "Caracterización experimental y modelado de bombeo en compresores centrífugos de sobrealimentación." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2008. http://hdl.handle.net/10251/1974.
Full textAbstract:
En la actualidad, los compresores centrífugos son parte fundamental de los motores de combustión interna alternativos sobrealimentados en consecuencia su diseño y optimización son fundamentales para maximizar la capacidad operativa de los compresores en el sistema motor así como también comprender cada uno de los fenómenos que pueden afectar su correcto desempeño en dicho sistema. En los últimos años la gran competencia industrial ha despertado un interés inusitado representado por los estudios e investigaciones referentes al diseño, desempeño y limitaciones de la maquina justificado por el incremento de alguna de las prestaciones del motor como la merma del consumo de combustible, el aumento de potencia o el descenso de emisiones contaminantes. Por medio de la experimentación y la realización de modelos matemáticos además de la experiencia que se va recogiendo de trabajos ya realizados no solo en el campo de los compresores centrífugos sino también de la experiencia adquirida en la industria de la aviación con los axiales sobre todo en términos de limitación y fenómenos de inestabilidad son los caminos seguidos orientados al desarrollo de los nuevos compresores empleados en la automoción. A lo largo de los años, en el Departamento de Máquinas y Motores Térmicos se ha ido desarrollando un modelo de compresor que puede servir como diagnostico a la hora de evaluar la utilidad y desempeño de un compresor centrífugo en un motor sobrealimentado, el cual puede ser modelado en su integridad gracias al robusto modelo de acción de ondas denominado WAM, que ha sido concebido íntegramente en el propio departamento sin embargo un compresor posee limites de funcionamiento que también deben ser tenidos en cuenta como el caso del fenómeno de bombeo, el cual puede romper el compresor y cuyo origen puede depender de varios factores. En el marco de esta tesis doctoral se han realizado varios estudios experimentales que tienen que ver con la evaluación del bombeo, su caracterización, las variables que lo afectan y tal vez lo más importante, la evaluación de distintas metodologías empleadas en la búsqueda rápida de su detección afín de evitar daños en el compresor. Sin embargo como se verá existen varios tipos de bombeo alguno de los cuales pueden no ser dañinos para el compresor o para el sistema en que se halle el compresor. A demás se presenta un nuevo modelo de compresor, posible de colocar en el programa WAM y con el cual se pueden modelar condiciones estables e inestables de trabajo tanto en el motor como fuera de éste, de modo de apreciar cuando un compresor puede sufrir la aparición del fenómeno de bombeo. En esta tesis se presenta un análisis exhaustivo de diferentes modelos que se pueden encontrar en la bibliografía así como el estudio de la dinámica, diseño y problemas de estabilidad del compresor. Sobre el último tema se analiza la influencia que posee la geometría aguas arriba y aguas abajo del compresor respecto de su estabilidad de trabajo y en que circunstancias puede o no ser mejorado el límite impuesto por el fenómeno de bombeo. Por lo tanto en esta tesis se lleva a cabo un estudio modelado y experimental del fenómeno de bombeo evaluado en el banco motor y en el banco de turbos en que se presentan finalmente resultados que permiten mejorar las capacidades de funcionamiento del compresor en cualquier sistema en que se halle funcionando.Tiseira ., AO. (2008). Caracterización experimental y modelado de bombeo en compresores centrífugos de sobrealimentación [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1974
Palancia
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Wildner, Fabiano Disconzi. "Análise experimental da velocidade de combustão em motores de combustão interna." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2010. http://hdl.handle.net/10183/29400.
Full textAbstract:
A velocidade de propagação da chama em motores ciclo Otto é determinante das características do combustível, sendo fundamental seu conhecimento para um melhor ajuste do par motor/combustível. Maior velocidade de propagação da chama possibilita aumentar a potência com o aumento da rotação do motor. Assim, pode-se inclusive atrasar o avanço de ignição, com isto, menor será o trabalho negativo necessário para comprimir a mistura já em combustão antes do Ponto Morto Superior, e, maior será a eficiência do ciclo. A velocidade de propagação da chama é fortemente influenciada pela relação de compressão, condição de mistura, turbulência e avanço de ignição. Este trabalho tem como objetivo analisar a influência destes parâmetros de operação na velocidade de propagação da chama em um motor CFR (Cooperative Fuel Research). Para tanto são apresentados resultados experimentais de medidas de ângulo entre o momento de ignição do combustível e a detecção da chama na extremidade oposta da câmara de combustão por um sensor de ionização em um motor CFR. Também é mapeado o trabalho no diagrama pressão versus volume, que permite a avaliação do trabalho líquido produzido por ciclo e disponibiliza o valor do pico de pressão, o ângulo em que este ocorre, a pressão média efetiva e a curva de fração mássica queimada para cada condição ensaiada. Apresenta-se as análises da variação do ângulo de combustão tanto do MTBE quanto do isooctano em 5 diferentes avanços de ignição. Para o ensaio com etanol hidratado são apresentadas as análises realizadas com 6 relações de compressão, 5 avanços de ignição e 5 relações ar-combustível, onde todos os valores destes parâmetros em estudo abrangem faixas típicas de operação de motores comerciais. Os resultados indicam um menor ângulo de combustão para relações de compressão elevadas, condição de mistura ligeiramente rica e elevados avanços de ignição.The flame speed propagation in Otto cycles engine is a conclusive fuel feature, whose knowledge has a fundamental importance for a better accuracy of the pair engine/fuel. The higher flame speed propagation enables a greater cylinder filling, which can also increase power with improvements in engine speed, as a result holding back the ignition advance. Thus, it will be necessary a lower negative work to compress the mixture already in combustion before the top dead center, then resulting a greater efficiency cycle. The flame speed propagation is highly influenced by the compression ratio, mixture condition and ignition advance. This thesis proposes to investigate the influence of these operational parameters over the flame speed propagation in a CFR engine [Cooperative Fuel Research]. In this way, the angle measurements are performed between the fuel ignition timing and the flame detection over the opposite edge of combustion chamber by a ionization sensor in a CFR engine, as well as the diagram work pressure versus volume, which allows the net work evaluation produced by cycles and available the high pressure value, the angle with this occurs, the mean effective pressure and the curve of mass fraction burned for each tease condition. It introduces the analysis of combustion duration variation as much MTBE as the isooctane in 5 distinct ignition advance for the hydratated ethanol testing are introduced analysis accomplished with 6 compression ratio, 5 ignition advances and 5 air/fuel ratio, whose parameters values studies incorporates typical operational ratios of commercial engines. The results indicated a low angular combustion duration for the higher compression ratio, slightly rich mixture condition and elevated ignition advance.
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Monin, Christelle. "Caracterización del proceso de formación de hollín en una llama de difusión diesel de baja temperatura." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2009. http://hdl.handle.net/10251/6161.
Full textAbstract:
Las emisiones contaminantes hacia la atmósfera, en parte debidas a los motores de combustión interna utilizados en el transporte, es una de las mayores preocupaciones de nuestra sociedad. En el caso de los motores diesel, las especies contaminantes son el monóxido de carbono, los hidrocarburos sin quemar y, principalmente, los óxidos de nitrógeno (NOx) y las partículas de hollín. Estas últimas son el producto de un complejo balance entre su formación y su oxidación. Una vía de futuro es conseguir una combustión por difusión de baja temperatura, intrínsecamente de muy baja formación de hollín. Tanto la formación como la oxidación del hollín dependen directamente del proceso de mezcla. En efecto, el parámetro principal que parece controlar el proceso de formación de hollín es la cantidad de oxígeno englobado por el chorro de combustible en la distancia entre el inyector y el inicio de la llama (lift-off). Al acelerar la mezcla aire-combustible aumentando la presión de inyección y reduciendo fuertemente el diámetro de los orificios del inyector se ha visto que se puede conseguir una combustión por difusión rápida y sin formación de hollín. No obstante, se conoce muy poco sobre el comportamiento del lift-off y del resto del proceso de formación de hollín en condición de combustión de baja temperatura, con baja concentración de oxígeno.
El objetivo principal del trabajo es profundizar en la comprensión de estos procesos. Para lograrlo, se ha definido cuatro objetivos particulares:
* Caracterizar el efecto de la concentración de oxígeno sobre el lift-off.
* Caracterizar las consecuencias sobre el proceso de formación de hollín.
* Cuantificar el impacto del aumento de la presión de inyección y del uso de orificios de inyección extremadamente pequeños sobre los dos puntos anteriores.
* Para ello, se debe desarrollar:
o una metodología de medida simultánea del lift-off y de la concentración de hollín en la llama basada en diferentes técnicas de visualización de ............Monin, C. (2009). Caracterización del proceso de formación de hollín en una llama de difusión diesel de baja temperatura [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6161
Palancia
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Antonello, Miguel Guilherme. "PROPOSTA DE METODOLOGIA PARA O PROJETO DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA." Universidade Federal de Santa Maria, 2015. http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8359.
Full textAbstract:
The internal combustion engine contributed in replacing animal effort and streamlining production processes. It has been enhanced by the man since its beginnings. Given the wide application of the internal combustion engine and the unavailability of a specific methodology for its development in the modern literature, it becomes clear the importance of knowledge systematization to this product s design. This dissertation presents a methodology to assist in decision making during the process of the internal combustion engine project. The methodology was developed to assist engineering students to develop internal combustion engines to apply mainly didactically, those being led and guided by a set of phases and tasks to reach the ultimate goal. It is also important to highlight the importance of the process of organizing knowledge, as an exemplification and aid tool for product design and design methodology courses. The methodology is structured in six phases: planning and information on the engine design, generation and selection of engine conception, engine concept detailing, engine manufacturing, assembly and engine testing, and finally the engine design closing phase. All phases are composed of a description of the stage, task/sub-task identifier, task/sub-task explanation, person responsible for carrying out the task and the output of the current phase. In addition to the methodology it was developed a spreadsheet with all the information on the phases and it was also provided management and project control tools such as a schedule and two project control charts. After its development, the methodology was assessed by professionals and 68% of the respondents claimed that this method is fully compliant as a helper in an internal combustion engine development process. Therefore, the design methodology expressed in the PMCI reached its initial goal.Desde seus primórdios, o homem tentou substituir o esforço animal por máquinas. Tanto para minimizar os esforços, agilizar os processos, como também para a satisfação pessoal com a capacidade de romper as barreiras do conhecimento. O motor de combustão interna pode representar essa satisfação e desde os seus momentos iniciais vem recebendo inovações e aperfeiçoamentos feitos pelo homem. Destacando a importância do motor de combustão interna e por não haver disponível na literatura atual uma metodologia específica em planilha interativa para o desenvolvimento destes, entende-se a importância da organização do conhecimento para o projeto de motores de combustão interna. Com isso, esta dissertação apresenta uma metodologia para auxiliar nas tomadas de decisões para o projeto de motor de combustão interna. A metodologia para projeto de motor de combustão interna PMCI - foi desenvolvida com o intuito de auxiliar os acadêmicos dos cursos de engenharia a desenvolver motores de combustão interna para aplicações, principalmente didáticas, sendo estes guiados e orientados por um conjunto de fases e tarefas para se chegar ao objetivo final. Também para ressaltar a importância do processo de sistematização e organização de conhecimento, sendo uma ferramenta de exemplificação e auxílio em disciplinas de projeto de produto e metodologia de projeto. Estruturada por seis fases: planejamento e informações sobre o projeto do motor, geração e seleção da concepção do motor, detalhamento da concepção do motor, manufatura do motor, montagem e teste do motor, e por fim a fase de encerramento do projeto do motor. Todas as fases estão compostas por uma descrição da entrada da fase, identificador da tarefa/subtarefa, explicação da tarefa/subtarefa, o responsável pela realização da tarefa e a saída da corrente fase. Além da metodologia foi elaborado uma planilha eletrônica com todas as informações das fases e também disponibilizado ferramentas de gerenciamento e controle do projeto como um cronograma e dois gráficos de controle do projeto. Após o desenvolvimento, a metodologia foi posta à avaliação por profissionais relacionados com o tema e obteve-se resultado satisfatório. 68% dos respondentes afirmaram que esta metodologia atende totalmente como auxiliadora no processo de desenvolvimento de um motor de combustão interna. Desta forma, a metodologia de projeto expressa no PMCI alcançou o seu objetivo inicial.
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Calviti, Caetano Mariano Apostólico. "Estudo do processo de desenvolvimento de motores de combustão interna." Universidade de São Paulo, 2007. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-07042009-135012/.
Full textAbstract:
A acirrada competição no mercado automobilístico, aliada às exigentes legislações de emissão de poluentes, acelera não somente a corrida pelo aumento de qualidade e redução de custo dos produtos, mas também a renovação e redução dos ciclos de vida dos produtos, travando uma verdadeira batalha pelo tempo. É nesse cenário que a aplicação das tecnologias de motor, as técnicas de projeto e de gerenciamento de projeto interagem para desenvolvimento dos novos motores, e o atendimento ou mesmo a superação das metas estará intimamente ligado não somente a competência técnica envolvida, mas também à eficiência dos processos de desenvolvimento de produtos aplicados. Este trabalho propõe um modelo para o processo de desenvolvimento de motores de combustão interna para a indústria automobilística, tomando como base referências bibliográficas e procedimentos e metodologias aplicadas para desenvolvimento de motores em um fabricante de motores diesel levantados a partir de um estudo de caso. Esse processo, associado às sugestões de melhorias, ferramentas e práticas pode ser, de forma conceitual, estendidos ao desenvolvimento de qualquer componente do automóvel, o próprio automóvel ou até mesmo outros produtos manufaturados que agreguem tecnologia e que estejam expostos a um mercado hostil como o automotivo.The tight competition in the automotive industry, together with stringent pollutant emissions legislations, speeds up not only quality and cost reduction efforts, but also new products development and massive product life-cycle reduction, which leads to an endless war against time. In this environment the engine technologies, engineering methods and tools and project management techniques interact among themselves for new engine developments. As a consequence, the meeting and surpassing of these targets are linked not only to technical competence evolved, but also to product development process efficiency. This study proposes a methodology for engine development process for automotive industry, based on bibliography references and methodologies applied in a diesel engine manufacturer, raised from a Case Study. These processes, methods and procedures, along with improvement suggestions could be, as a concept, used for every automotive component, the vehicle itself and also any other manufactured product which has technology added to it.
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Selim, André Baroni. "Influência das forças de inércia e do balanceador de massas na dinâmica do motor de combustão interna." [s.n.], 2010. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/264881.
Full textAbstract:
Orientador: Airton NabarreteDissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica
Made available in DSpace on 2018-08-16T19:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Selim_AndreBaroni_M.pdf: 8247651 bytes, checksum: 306a914d67d3207fb1d8f193b3bf7bd2 (MD5) Previous issue date: 2010
Resumo: Este trabalho visa estudar a influência do balanceador de massas e das forças de inércia dos componentes internos móveis do motor na dinâmica do motor de combustão interna apoiado sobre amortecedores de vibrações. Para o estudo da influência do balanceador de massas, diversas análises experimentais foram realizadas com um motor em dinamômetro. Chegam-se nas conclusões através da comparação dos deslocamentos medidos do motor com e sem balanceador de massas. Para que a influência das forças de inércia dos componentes internos móveis do motor fosse estudada, um modelo matemático foi criado. Neste modelo consideram-se as forças vindas dos componentes internos móveis atuando em um corpo rígido, neste caso o bloco do motor, apoiado sobre quatro amortecedores de vibrações com seis graus de liberdade. Variam-se dados construtivos como massas e geometria dos componentes internos móveis do motor observando a sua influência sobre o comportamento dinâmico do motor de combustão interna. A validação deste modelo matemático ocorre por meio da comparação de seus resultados com os resultados reais observados nas análises experimentais
Abstract: This work aims at studying the influence of mass balancer and inertia forces coming from engine internal components on internal combustion engine dynamics supported by vibration dampers. For mass balancer study several experimental analyses were performed with a dynamometer. The conclusions are obtained by comparison between measured engine displacements with and without mass balancer. To study the influence of inertia forces from engine internal components, a mathematical model was developed. In this model the inertia forces act on a rigid body, the engine crankcase, supported by four vibration dampers and with six degrees of freedom. Some modifications are made on engine internal components such as mass and geometry observing what is their influence on internal combustion engine dynamics. The mathematical model is validated by comparison against experimental analyses
Mestrado
Dinâmica
Mestre em Engenharia Automobilistica
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Rozas, Olivera José Luis. "Simulación numérica de un motor de encendido por chispa empleando mezclas de gasolina y etanol." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/7762.
Full textAbstract:
Los motores de combustión interna son y seguirán siendo por los próximos años
la principal forma de propulsión de los distintos tipos de vehículos, es por esto que
se vienen desarrollando gran cantidad de actividades a nivel mundial con el
desafío de mejorar la eficiencia, reducir las emisiones contaminantes y la
adecuación de combustibles alternativos que no sean derivados del petróleo.
Es en este escenario que se requiere de un adecuado entendimiento del
fenómeno de combustión y con ello el modelado matemático de los procesos
termodinámicos que suceden en los motores. A pesar que se han realizado
estudios de los motores de combustión interna desde finales del siglo XIX, el ciclo
de motor, en especial el proceso de combustión es considerado de alta
complejidad, ya que conlleva la coexistencia de distintos fenómenos químicos y
físicos. Estos estudios abarcan la cinética química de una gran cantidad de
reacciones y distintos compuestos orgánicos, flujos multi-fásicos y turbulentos, así
como las características de la velocidad y forma del frente de llama, los procesos
de transferencia de calor, las características físico-químicas de los combustibles y
la construcción y forma de la cámara de combustión, entre otras variables de
estudio.
Para poder contribuir con este tipo de estudios, a partir de la década de 1960, se
comenzó a desarrollar en mayor medida modelos computacionales de simulación
a partir de modelos termodinámicos que se vienen estudiando desde finales del
siglo XIX. El desarrollo de estos modelos computacionales ha ayudado en el
desarrollo de nuevas tecnologías en los motores, así como el estudio de la
influencia en el desempeño y emisiones contaminantes con el uso de distintos
tipos de combustibles, incluyendo combustibles alternativos como el etanol, o el
biodiesel.
El desarrollo de modelos computacionales ayudan en el desarrollo preliminar de
nuevos combustibles y motores, ya que reducen de manera significativa el tiempo
y dinero invertidos en ensayos experimentales, por lo que se convierten en una herramienta indispensable para el trabajo de empresas, universidades e
instituciones que desarrollen este tipo de tecnología a nivel mundial.
En el caso del Perú, al no ser un país con industria automotriz activa, el desarrollo
de estos modelos computacionales para el desarrollo de tecnología en motores de
combustión es muy escaso por lo que se puede decir que el presente trabajo
pretende contribuir al cambio de ese escenario en el país.
El uso de biocombustibles ha aumentado considerablemente a nivel mundial en el
sector transporte, con el objetivo de reducir la dependencia de los derivados del
petróleo y reducir las emisiones de CO2, principal responsable del efecto
invernadero. En este contexto, el gobierno del Perú aprobó el reglamento de
promoción del mercado de biocombustibles el año 2005 con el Decreto Supremo
Nº 013-2005-EM, en el cual se indica que a partir del primero de enero del año
2010, se añada un porcentaje de 7,8% en volumen de etanol anhidro como
mínimo a las gasolinas comercializadas a nivel nacional.Tesis
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Jiménez, Macedo Víctor Daniel. "Contribución al modelado unidimensional en motores de dos tiempos de altas prestaciones." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2013. http://hdl.handle.net/10251/30773.
Full textAbstract:
Un modelo de simulación presenta muchas ventajas en el campo del desarrollo de motores de combustión interna alternativos. Su utilidad es doble. Por un lado, para entender la naturaleza de los fenómenos físicos que suceden en el interior del motor, y por otro, con el fin de optimizar el diseño de los sistemas que integran el mismo. El principal objetivo de esta tesis es desarrollar un modelo de un motor de dos tiempos de 125 cc de altas prestaciones para caracterizar la fluidodinámica interna en los sistemas de admisión, cilindro y escape.
Para la construcción del modelo unidimensional del motor es imprescindible conocer información experimental. Por tanto, se han caracterizado de forma experimental los elementos que forman el motor. Por una parte, se ha usado un banco de impulsos para la caracterización dinámica. Por otra parte, se ha empleado un banco de flujo para caracterizar las pérdidas de presión en los elementos. Además, en banco motor, se ha analizado el proceso de combustión, con el objetivo de determinar la ley de liberación de calor. En relación a las tareas de modelado, se ha usado un modelo de diagnóstico para caracterizar del proceso de combustión, experimentando 37 condiciones de operación modificando el régimen de giro, el avance del encendido y usando cinco sistemas de escape. Asimismo, con el fin de poder reproducir el fenómeno de propagación de ondas en el interior del sistema de escape se ha propuesto un modelo de transmisión de calor ya que los modelos convencionales usados en motores de 4T no proporcionan resultados precisos al no contemplar los fenómenos físicos que suceden en el proceso de escape espontáneo de un motor de 2T de estas características. Para ello, se ha caracterizado experimentalmente el fenómeno de propagación de ondas en el interior del sistema de escape midiendo con diversos transductores de presión a lo largo de: un escape de diámetro constante y recto, y varios sistemas de escape derivados del original del motor. El primero se usó para proceder al necesario ajuste de las constantes del modelo mientras que los segundos para realizar la validación del mismo. Para el desarrollo del modelo de transmisión de calor se han contemplado las fluctuaciones de la velocidad instantánea del fluido y la disipación de la turbulencia con una longitud de entrada.
Una vez es construido el modelo unidimensional del motor con capacidad de reproducir los complejos fenómenos ondulatorios que existen en el interior de los sistemas de admisión, cilindro y escape, es necesario desarrollar correlaciones para los parámetros que definen la función de Wiebe, usada como ley de liberación de calor en el cilindro. Se ha correlacionado la variación de estos parámetros (en particular, la duración de la combustión y el parámetro de forma) con variables de funcionamiento del motor: régimen de giro y avance del encendido, y variables que se calculan en el modelo: fracción de residuales y densidad de la carga. De esta forma se dispone de un modelo predictivo de las prestaciones del motor si se conoce una correlación para las pérdidas mecánicas, que también ha sido obtenida.
El uso del modelo de transmisión de calor propuesto en este trabajo reproduce con precisión la fase y amplitud de la presión de escape con valores inferiores al 1% al comparar el coeficiente de admisión medido y modelado. Las diferencias pueden alcanzar el 7% si se emplean otros modelos encontrados en la literatura.
Por otra parte, los resultados obtenidos al usar las correlaciones para la combustión se traducen en: diferencias inferiores al 1.5% entre potencia medida y modelada para todas las condiciones de funcionamiento del motor si el proceso de combustión presenta un coeficiente de variación en la presión del cilindro inferior al 2.5%. Cuando el coeficiente de variación aumenta, debido a la dispersión cíclica, las diferencias entre potencia medida y modelada pueden alcanzar el 4%.
Palabras clave: Motores de Combustión Interna Alternativos, Motor de Dos Tiempos, Altas Prestaciones, Instalaciones Experimentales y Medición, Modelado Unidimensional, Modelo de Acción de Ondas, Proceso de Combustión, Transmisión de Calor.Jiménez Macedo, VD. (2013). Contribución al modelado unidimensional en motores de dos tiempos de altas prestaciones [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/30773
TESIS
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Antebas, Antoine. "Contribución al modelado acústico de la línea de escape en motores de combustión. Aplicación a silenciadores y catalizadores." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2010. http://hdl.handle.net/10251/8409.
Full textAbstract:
Esta Tesis se centra en el desarrollo e implementación de métodos eficaces para el diseño y modelado acústico de la línea de escape de motores de combustión, y en concreto, de dos de sus componentes más relevantes desde el punto de vista de control de emisiones sonoras, como son los silenciadores y los catalizadores.
Por ello, se realiza una revisión bibliográfica de los modelos unidimensionales y la representación matricial asociada. También se lleva a cabo una revisión de la literatura existente en cuanto a la caracterización de elementos perforados, materiales absorbentes y monolitos. Las limitaciones y deficiencias encontradas en los modelos de onda plana evidencian la necesidad de disponer de herramientas de modelado multidimensional, válidas a altas frecuencias y para geometrías de silenciadores y catalizadores sin dimensiones predominantes.
Se aplica el método de elementos finitos a la resolución de la ecuación de ondas convectiva, mediante la formulación en presión, en el interior de silenciadores con material absorbente. Se estudia detalladamente el acoplamiento entre subdominios conectados mediante elementos perforados en el interior del silenciador. También se analiza el efecto del flujo medio en la impedancia acústica, prestando especial atención a las diferentes condiciones a satisfacer por el campo acústico. Por ello, se aplican las condiciones de continuidad de velocidad y desplazamiento y se comparan los resultados proporcionados por ambas con medidas experimentales.
La capacidad que posee el método de elementos finitos para abordar geometrías arbitrarias es el motivo por el que también se aplica dicho método en el modelado acústico de catalizadores comerciales de automoción.Antebas -, A. (2010). Contribución al modelado acústico de la línea de escape en motores de combustión. Aplicación a silenciadores y catalizadores [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8409
Palancia
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Haical, Rafael da Cruz. "Desenvolvimento de um sistema de controle de dinamômetro para testes de motores de combustão interna." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2009. http://hdl.handle.net/10183/17626.
Full textAbstract:
Este trabalho aborda o desenvolvimento de um sistema de controle em malha fechada de torque e velocidade de rotação para testes de motores de combustão interna em uma bancada que possui um dinamômetro de correntes de Foucault. É apresentada uma revisão bibliográfica que abrange a fundamentação teórica básica sobre dinamômetro, alguns dos principais testes realizados em motores de combustão interna e técnicas de controle e instrumentação que estão sendo desenvolvidas por pesquisadores sobre o tema de controle de dinamômetro para testes de motores de combustão interna. O projeto surgiu com a necessidade do Laboratório de Motores da UFRGS realizar vários testes em motores a combustão tendo uma maior confiabilidade e rapidez para aquisição dos resultados. Este sistema está baseado num microcontrolador da família Atmega onde foram implementados os algoritmos de um controlador PID e um proporcional, que controlam respectivamente, os níveis de corrente contínua aplicadas no dinamômetro e o percentual de abertura da borboleta do motor combustão através de um motor de passo. A etapa de controle é executada no microcontrolador e uma interface gráfica foi implementada em Labview. Esta interface gráfica faz a leitura via porta serial dos dados do microcontrolador e traça suas curvas as salvando em arquivo, também se pode visualizar os sinais das temperaturas do motor e dinamômetro e nível de combustível do reservatório. A validação do controle desenvolvido foi comprovada através da verificação da convergência dos sinais para os valores de referência desejados. O controle propiciou também uma diminuição dos tempos para obtenção das respostas desejadas em comparação com o sistema anterior de controle manual.This paper describes the development of a torque and rotation speed closed loop control system for internal combustion engine tests in a bench using a Foucault current dynamometer. A bibliographical review that encompasses basic dynamometer theoretical concepts, some of the most important tests applied to internal combustion engines, and control and instrumentation techniques currently under development on dynamometer testing for internal combustion engines is presented. This project needs to perform tests in combustion engines which would produce more dependable and faster results. The system herein developed is based on an Atmega-type microcontroller where algorithms of both a PID and a proportion controller, controlling respectively the levels of direct current applied through the dynamometer coils and the opening of an internal combustion engine throttle body by means of a step motor, were implemented. The control stage was done in the microcontroller and a graphic interface for a personal computer was created in Labview. This graphic interface facilitates the microcontroller data reading and traces its curves, saving them in a file; also, the engine and dynamometer temperature signals and the tank fuel level can be visualized. The validation of this control has been proved by the signal convergence check for desired reference values. Furthermore, the control has enabled a reduction in ideal answer time attainment as compared to the previous manual system.
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Lehmann, Flavio Gustavo. "Análise da combustão e emissões em motores a bio-diesel." Universidade de São Paulo, 2015. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-07072016-145809/.
Full textAbstract:
A rápida evolução do mercado automotivo, em função de maiores restrições sobre as emissões, impulsionou a utilização de várias alternativas para melhorias dos motores diesel, entre elas as mudanças nos seus componentes com o auxílio de ferramentas de modelagem e a utilização de combustíveis alternativos. As características dos combustíveis afetarão a queima e, assim, alteram os resíduos do processo de combustão. Novos combustíveis podem também ser utilizados como uma alternativa para veículos de gerações anteriores com o intuito de reduzir as emissões. Este estudo mostra os efeitos da utilização do Biodiesel B20 e do Biodiesel Amyris em motores de combustão interna. Para isso, foram realizados testes de motores em salas dinamométricas, e seus resultados confrontados e discutidos. Além disso, são abordados os efeitos do combustível no processo da combustão. Esta Dissertação está concentrada, principalmente, na emissão de NOx e de material particulado, que são poluentes mais restritivos perante a Legislação brasileira de emissões CONAMA P7.The fast evolution of the automotive market, in light of the more restrictive emissions requirements, spurred several alternatives for improvements of diesel engines; among them, changes in the engine components with the aid of modeling tools and use of alternative fuels. The fuel characteristics will affect the combustion and thus combustion process residues. New fuels also can be an alternative for vehicles of previous generations of emissions, aiming of reducing them. This study shows the effects of the B20 biodiesel and Amyris biodiesel in diesel engines. Engine tests were held in dynamometric testing cells and their results were compared and discussed. The effects of the different fuels in the combustion process are also discussed. This work is focused mainly in NOx (nitrogen oxide) and particulate matter emissions, which are more restrictive pollutants regarding the Brazilian emissions legislation CONAMA P7.
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Hildinger, Omar. "Sistema de medição de consumo de oleo lubrificante por nivel em motores de combustão interna." [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263369.
Full textAbstract:
Orientador: Luiz Felipe Mendes de MouraDissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-15T06:23:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hildinger_Omar_M.pdf: 10658215 bytes, checksum: 96e20fb021b267ab748663b39b048e94 (MD5) Previous issue date: 2009
Resumo: medição de consumo de óleo lubrificante em motores de combustão interna tem a característica de ser impreciso e demorado quando se fala no procedimento tradicional de drenar e pesar, ainda muito utilizado pela maioria das empresas de autopeças no desenvolvimento de motores e componentes. Neste trabalho mapeamos os fatores que influenciam na medição e estudamos a possibilidade de mensurar o consumo pelo nível de óleo do motor. Tivemos ótimos resultados quando utilizamos um transdutor de pressão para inferir o nível de óleo no cárter, onde se mediu a altura manométrica que o óleo exerce obtendo boa repetibilidade nos resultados, quando trabalhamos com o amortecimento numérico das medições. O tempo de teste para medição de consumo pôde ser reduzido de 60 para 20 horas de teste com a mesma precisão e, o tempo total dos testes de durabilidade pôde ser reduzido de 6 a 13% em função das paradas para pesagem do óleo que não precisam mais ser realizadas. Com o controle correto dos parâmetros que influenciam a medição, podemos considerar que a complexidade do sistema de medição melhorou em relação ao método de drenar e pesar. Também se diminuiu o manuseio de grandes quantidades de óleo com ganhos em segurança e ergonomia para o operador, além de diminuir riscos para o meio ambiente
Abstract: The measurement of lubricant oil consumption in internal combustion engines is known as inaccurate and too time consuming when used the drain-and-weight method, which is still widely used by several auto-parts companies at engine development. During this research, we studied the parameters that have an effect on this kind of measurement and tested the oil consumption measurement technique, based on the oil level in the oil pan. Great results were achieved by using a pressure transducer to assess the engine-oil level and measuring the oil pressure at the bottom of the oil pan. A good repeatability when damping the measurements with numerical averages was observed. The test duration for oil consumption measurements could be reduced from 60 to 20 hours of testing, with the same accuracy, and the total time of durability tests could be reduced from 6 to 13% due to drain and weight pause that no longer need to be made. After this study, as long as the parameters that have strong influence in the oil measurement are properly controlled, we could consider that the proposed system has lower complexity with respect to the drain-and-weight method, We have also detected improvements regarding safety, ergonomics and environment issues due to the large quantities of oil that is no longer need to be handled with the system proposed
Mestrado
Motores
Mestre em Engenharia Automobilistica
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Alegre, Guilherme Henrique Mayer. "Avaliação do uso de mancais ativos em motores de combustão interna." [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263477.
Full textAbstract:
Orientador: Marco Lucio BittencourtDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-14T01:38:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alegre_GuilhermeHenriqueMayer_M.pdf: 18594368 bytes, checksum: a22730b477e886d2870d148716ff563c (MD5) Previous issue date: 2009
Resumo: Legislações mais severas em relação ao consumo de combustível e a redução na emissão de gases estão fazendo com que os motores de combustão interna operem com pressões de combustão cada vez mais elevadas. Como consequencia destas restrições, os mancais são afetados diretamente. Este trabalho tem como principal objetivo estudar a viabilidade do uso de mancais ativos para o aumento do desempenho dos mancais de motores de combustão interna, principalmente na redução de atrito e desgaste. Um conjunto de simulações numéricas em mancais hidrodinâmicos foi realizada para avaliar a influencia no comportamento do filme de oleo a partir da variação da pressão de injeção de lubrificante e sua posição angular em relação ao mancal. Um segundo conjunto de simulações avaliou a influencia no comportamento do filme de oleo de uma descontinuidade e sua posição angular. Essa descontinuidade pode ser considerada um perfilamento na superficie do alojamento do mancal. Uma terceira e quarta series de simulações avaliaram a influencia da magnitude do carregamento e o seu modo, dinamico ou estatico, no comportamento do filme de oleo de mancais com descontinuidade em seu alojamento. Por fim, a partir dos dados gerados nas simulações e nos princípios sobre mancais ativos, foi possível avaliar a viabilidade técnica do uso destes tipos de mancais em motores de combustão interna, propondo-se uma configuração básica de um novo mancal ativo.
Abstract: Severe legislative requirements on fuel consumption and reduction of exhaust emissions require that the internal combustion engines operate with higher combustion pressures. As a result of these restrictions, the bearings are directly affected. The main objective of this work is the feasibility study on using active bearings to increase the performance of internal combustion engines bearings, primarily to reduce friction and wear. Numerical simulations of a hydrodynamic bearing were performed to evaluate the behavior of the oil film due to the variation of the oil pressure injection and its angular position in relation to the bearing. A second set of simulations evaluated the behavior of the oil film due to a discontinuity on the bearing shell and its angular position. This discontinuity can be considered a profile on the bearing shell surface. A third and fourth series of simulations evaluated the behavior of the oil film on a bearing shell with discontinuity, influenced by the magnitude of the load and its dynamic or static mode. Finally, from the data generated in simulations and on active bearing principles, it was possible to evaluate the technical feasibility of using these types of bearings in internal combustion engines. A basic configuration for a new active bearing was proposed.
Mestrado
Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico
Mestre em Engenharia Mecânica
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De, Lima Moradell Daniela Andreina. "Analysis of combustion concepts in a poppet valve two-stroke downsized compression ignition engine designed for passenger car applications." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2016. http://hdl.handle.net/10251/68502.
Full textAbstract:
[EN] The research work presented on this thesis has been performed in the framework of the development and optimization of the combustion system of a novel two-stroke CI engine, with a scavenging configuration through poppet-valves, which has been specifically designed for a light-duty vehicle application. The main objective of this investigation is to improve the existing understanding about two-stroke poppet-valves engines, and assess the main relationships between the gas exchange and combustion processes in this type of architecture, with the aim of evaluating their impact on the exhaust emissions formation processes and on final engine efficiency. Then, the performance of this two-stroke engine is going to be optimized while operating in conventional diesel mixing-controlled controlled combustion; and in a second step, two advanced premixed combustion concepts will be evaluated to identify their potential for decreasing NOx and soot emissions compared to CDC as well as its main technological limitations.
The methodology proposed on this thesis combines both a theoretical and experimental approach, that allows maximizing the available information about the basic phenomena involved in the various processes under study, while also keeping an efficient optimization approach to reduce as much as possible the number of necessary experimental tests. Additionally, to analyze in detail the physical relationships between the local cylinder gas conditions (such as the oxygen concentration, the combustion temperature and the equivalence ratio) and the formation of exhaust emissions, particularly NOx and soot, it was necessary to develop and setup different theoretical tools to complement and support the experimentally measured trends.
To achieve these objectives, the research work has been divided in two sequential stages: first, the conventional diesel combustion is studied and optimized, based on a proper combination of engine settings that have a strong influence over the characteristics of the mixing-controlled combustion; and in a second step, two advanced combustion concepts are implemented and analyzed, the highly-premixed combustion (HPC) of diesel and the partially premixed combustion (PPC) using a fuel with higher resistance to autoignition (in this case it has been used a RON95 gasoline). In this phase of the research, special emphasis has been made to the gasoline PPC concept, since this combustion mode showed the highest potential and most promising results during the initial implementation studies. Accordingly, the last stage of the research was mainly focused on the detailed study of the effect of different injection settings over the characteristics of the gasoline PPC concept. Finally, the main results obtained with the gasoline PPC concept have been compared against the optimized points found in CDC, in regards to the final exhaust emissions levels, specific fuel consumption and indicated efficiency.[ES] El trabajo de investigación presentado en esta tesis doctoral está enmarcado en el desarrollo y optimización del sistema de combustión de un novedoso motor de dos tiempos de encendido por compresión, que presenta una arquitectura de barrido por válvulas en culata, y que ha sido diseñado para aplicaciones de automoción dentro de la gama de coches compactos. El objetivo principal de esta investigación ha consistido en mejorar el conocimiento existente sobre los motores dos tiempos con arquitectura de barrido por válvulas, y a la vez identificar los principales vínculos entre los procesos de renovación de la carga y de combustión, con el fin de cuantificar su impacto sobre la formación de emisiones contaminantes y el rendimiento térmico del motor. Adicionalmente, se desea optimizar las prestaciones de este motor de dos tiempos operando con el proceso de combustión diésel convencional controlada por mezcla, así como evaluar el potencial de distintos conceptos avanzados de combustión de baja temperatura con fase de premezcla extendida, con el fin de reducir los niveles de emisiones contaminantes y mejorar el consumo específico de combustible del motor. La metodología utilizada en esta tesis ha sido concebida combinando un enfoque teórico-experimental, que permite maximizar la información que se puede obtener acerca de los fenómenos físicos involucrados en los diferentes procesos objeto de estudio, y a la vez conservar un enfoque de optimización eficiente reduciendo en la medida de lo posible el número de ensayos experimentales requeridos. Con la finalidad de analizar en detalle la relación que existe entre las condiciones en el cilindro (como lo es la concentración de oxígeno, la temperatura de combustión y el dosado local) y el proceso de formación de emisiones contaminantes, especialmente de NOx y hollín, se desarrollaron y utilizaron distintas herramientas teóricas para complementar y sustentar los comportamientos y tendencias observadas mediante los ensayos experimentales, tanto para el modo de combustión diésel convencional como para los conceptos avanzados de combustión. Para la consecución de dichos objetivos se ha seguido una estructura secuencial en la cual el trabajo de investigación ha sido desarrollado en dos grandes bloques: primero, se analizó y optimizó el proceso de combustión diésel convencional, mediante la combinación adecuada de parámetros de operación del motor que modifican apreciablemente las características del proceso de combustión controlada por mezcla; y segundo, se logró implementar y evaluar el desempeño de dos conceptos avanzados de combustión, específicamente el modo combustión altamente premezclado de tipo HPC utilizando diésel como combustible (acrónimo de "Highly-Premixed Combustion") y el modo de combustión parcialmente premezclada de tipo PPC ("Partially Premixed Combustion") utilizando un combustible con mayor resistencia a la auto-ignición (en este caso se utilizó gasolina de octanaje 95). En esta segunda fase, se hizo énfasis en el análisis del concepto de combustión PPC con gasolina, ya que este arrojó los resultados más prometedores durante la fase inicial de implementación. Consecuentemente, la última etapa de la investigación se centró en el estudio detallado del efecto de distintos parámetros de inyección sobre las características del proceso de combustión de tipo PPC. Finalmente, se ha comparado críticamente dicha operación en modo PPC con los resultados obtenidos operando con el modo de combustión diésel convencional, en cuanto al nivel final de emisiones contaminantes, al consumo de combustible y rendimiento indicado y al desempeño general del motor.
[CAT] El treball d'investigació presentat en esta tesi està emmarcat en el desenvolupament i optimització del sistema de combustió d'un nou motor dos temps d'encesa per compressió, amb configuració d'escombratge per vàlvules, i que ha estat dissenyat per a aplicacions d'automoció dins de la gamma de cotxes compactes. L'objectiu principal d'esta investigació ha consistit a millorar el coneixement existent sobre els motors dos temps amb configuració d'escombratge per vàlvules, així com també identificar els principals vincles entre els processos de renovació de la càrrega i de combustió, a fi de quantificar el seu impacte sobre la formació d'emissions contaminants i el rendiment tèrmic del motor. Addicionalment, es desitja optimitzar les prestacions d'este nou motor operant amb el mode convencional de combustió dièsel per difusió, així com avaluar el potencial de noves maneres de combustió de baixa temperatura amb fase de premescla extesa, per a controlar el nivell d'emissions i el consum de combustible. La metodologia utilitzada en esta tesi s'ha plantejat des d'un punt de vista teóric experimental, que permet maximitzar la informació que es pot obtindre sobre els fenòmens basics involucrats en els diferents processos objecte d'estudi, i al mateix temps conservar un enfocament d'optimització eficient reduïnt en la mesura del possible el nombre d'proves experimentals requerit. Amb la finalitat d'analitzar en detall la relació que existeix entre les condicions en el cilindre (com ho és la concentració d'oxigen, la temperatura de combustió i el dosatge local) i el procés de formació d'emissions contaminants, especialment de NOx i sutge, es van desenvolupar i van utilitzar distintes eines teòriques per a complementar i sustentar els comportaments i tendències observades per mitjà dels assajos experimentals, tant per al mode de combustió dièsel convencional com per als conceptes avançats de combustió. Per a abordar eixe objectiu, s'ha seguit una estructura seqüencial, en la qual el treball d'investigació s'ha desenvolupat en en dos grans blocs: en primer lloc, es va analitzar i va optimitzar el procés de combustió dièsel convencional, per mitjà de la combinació adequada de paràmetres d'operació del motor que modifiquen apreciablement les característiques del procés de combustió controlada per difusió; i en segon lloc, es va aconseguir implementar i avaluar les prestacions de dos conceptes avançats de combustió de baixa temperatura premesclats, específicament el mode combustió altament premesclat HPC (acrònim de "Highly-Premixed Combustion") utilitzant dièsel com a combustible i el mode de combustió parcialment premesclat PPC ("Partially Premixed Combustion") utilitzant un combustible amb major resistència a l'autoignició (en aquest cas s'ha utilitzat gasolina d'octanatge 95). En esta segona etapa, es va fer èmfasi en l'anàlisi del concepte de combustió PPC amb gasolina, ja que aquest va presentar els resultats més prometedors durant la fase inicial d'implementació. Conseqüentment, l'última etapa de la investigació es va centrar en l'estudi detallat de l'efecte de distints paràmetres d'injecció sobre les característiques del mode de combustió PPC. Finalment, s'ha comparat críticament la dita operació en mode PPC amb els resultats obtinguts operant amb el mode de combustió dièsel convencional, quant al nivell final d'emissions contaminants, al consum de combustible i rendiment indicat, i a les prestacions generals del motor.
De Lima Moradell, DA. (2016). Analysis of combustion concepts in a poppet valve two-stroke downsized compression ignition engine designed for passenger car applications [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/68502
TESIS
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Junior, Antonio Gonçalves de Mello. "Acionamento de máquinas de fluxo por motores de combustão interna a gás natural." Universidade de São Paulo, 2006. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/86/86131/tde-20052013-115947/.
Full textAbstract:
O acionamento das máquinas de fluxo, sobretudo as bombas e ventiladores centrífugos, têm no motor elétrico seu principal meio de força motriz. O motor assíncrono, também denominado de motor de indução, é o mais utilizado para esse tipo de acionamento. O presente trabalho mostra as diversas alternativas para avaliar a viabilidade de utilização, em alguns casos, do motor de combustão interna substituindo o motor elétrico para acionamento de algumas máquinas de fluxo. As vantagens na utilização do gás natural como energia final, aliada a evolução tecnológica do motor de combustão interna para uso desse combustível, podem fornecer boas condições na escolha alternativa de acionamento. Certos fatores, tais como razão entre o preço do gás natural e o preço da energia elétrica para cada setor de consumo; o alto investimento para a aquisição do motor de combustão interna a gás natural e o aproveitamento para cogeração, são levados em consideração nas análises do presente trabalho. O aproveitamento do rejeito térmico dos gases de combustão do motor e da água de refrigeração do mesmo contribui favoravelmente para a utilização do motor de combustão interna a gás natural. A análise econômica, que permite a comparação entre os dois sistemas de acionamento de cada caso estudado, é também apoiada com a utilização da termoeconomia.The driving of flow machines, above all centrifugal pumps and fans, have in electrical motor its main resource of driving power. Asynchrony motor, also called induction motor is the most used for that driving type. The present work shows the several ways for measuring the viability of the replacement of electric motor, in some cases, by the natural gas internal combustion engines driving flow machines. The advantages of employing natural gas, allied to the technological evolution of the internal combustion engine for use of that fuel, can produce good conditions for that drive alternative. Certain factors, such as the ratio between the current price of natural gas and the price of the electric power for each consumption sector; the high investment for the acquisition of natural gas internal combustion engine, as well as the use of this gas for cogeneration are factors to be considered in the analysis performed in this work. The reuse of combustion engines exhaust gas and of cooling system waters may successfully contribute for the choice of natural gas internal combustion engine. Economical analysis, which provides a comparison between the two kinds of driving systems investigate here, can also be supported by employing thermoeconomics tools.