Hola gente, les muestro algo de lo que estuvimos haciendo en el laboratorio de motores de la Facu.
Se trata de unas pruebas en las que jugamos con el punto de encendido, carga, etc para ver la forma en que varían los parámetros de funcionamiento del motor ante éstos cambios.
Los ensayos se realizaron en un banco de pruebas de motores, sobre un motor Smart M160 de 599 cm3, con un turbo a 0,8 bar en condiciones normales, con la posibilidad de aumentar a 1,0 bar en modo "overboost". La relación de compresión es de 9,5:1
Las mediciones se realizan con un equipo Siemens CATS, que mide Momento (torque), presión de turbo y dentro del cilindro, lambda, temperatura de escape, consumo de aire y combustible, posición del cigüeñal, etc.
El primer ensayo fue, manteniendo constante la velocidad del motor (3700 rpm) y el punto de encendido, se varió la carga sobre el motor. Después, manteniendo la velocidad (3700 rpm) y la carga (36,4 Nm) constantes, se varió el punto de encendido en +/-15° en escalones de 5°. Por último, con velocidad constante y carga moderada tambén constante (60 Nm), se varió el punto de encendido hasta que apareció detonación.
Variación de carga:
Se aprecia en el gráfico cómo se va atrasando el encendido a medida que aumenta la carga (amarillo), la presión máxima dentro del cilindro (rojo) aumenta lógicamente, el "nosécómosediceenespañol" que indica el momento en el cual se inflama el 50% de la mezcla (verde) tiene un mínimo en 60 Nm y luego se retrasa y, por último, el consumo específico (azul) tiene un comportamiento similar al anterior.
Pueden ver en los PV que, con poca carga la presión máxima en la cámara de combustión apenas alcanza los 20 bar, mientras que a plena carga llega a aproximadamente 80 bar.
Diagrama Presión-volumen para 10 Nm:
Diagrama P-V para 80 Nm:
Nótese el efecto de la combustión "tarde" en el PMS.
El punto de encendido con poca carga es de 22,53° antes del pms y con carga moderada baja a 6,17° antes del pms.
Variación del punto de encendido:
Se simula una velocidad constante de 100 km/h, para la cual la pme es de 7,6 bar, el Momento de 36,4 Nm y 3700 rpm.
El punto normal de encendido para éstas condiciones es de 18° APMS, el cual se varió en +/-15°, es decir, entre 33 y 2,5° APMS (siempre medidos sobre el cigüeñal).
En la siguiente tabla se puede ver cómo varían los parámetros en función del punto de encendido:
Donde:
(alfa) vor OT = punto de encendido en ° de giro del cigüeñal antes del PMS
mb = consumo neto de combustible en kg/h
Pe = potencia efectiva en kW
pme = presion media efectiva en bar
pmi = presion media total (indexada sería la traducción literal)
pmr = presión media consumida por rozamientos
nm = rendimiento mecánico
ne = rendimiento del ciclo termodinámico
Gráficos para verlo más claro:
La curva fucsia es la presión máxima dentro del cilindro; pmi, pme y Momento permanecen casi constantes; la curva celeste es el momento en el que se inflama el 50% de la mezcla en ° del cigüeñal después del PMS; la curva verde es la velocidad con la que aumenta la presión dentro del cilindro en bar/° (está indicado al revés)
En éste gráfico, la curva fucsia es la temperatura de los gases de escape medida antes del turbo; la azul es el consumo específico y la verde es la presión del aire de la admisión medida en el intercooler.
Nótese cómo el consumo específico es mínimo en el punto de encendido original.
Me faltan las curvas de cómo varían las emisiones de escape, pero voy a tratar de conseguirlas pronto. Les adelanto que ellas (junto con el consumo específico) son las que definen el por qué de el punto de encendido original y no uno más adelantado, ya que en las que vimos recién parecería que no hay ningún problema al adelantar varios grados el encendido.
Dudas, preguntas? ----> Google!!
Hasta acá llegué yo...
Saludos!!
