Presentacion Perdidas Mecanicas

1. Pérdidas Mecánicas
Comisión 6
Integrantes : Juan Goyeneche
Lucas Oldani
Mauricio Pineda
Mario Soldi
Franco Torres

2. ¿Qué son las pérdidas mecánicas?
¿Para qué es necesario identificarlas?

3. Rendimiento del Motor
Para mejorar el rendimiento
efectivo se puede :
Mejorar el diseño
del motor, es decir,
mejorando el
trabajo indicado Wi
Mejorar el rendimiento
mecánico , es decir ,
reducir las pérdidas y
aumentar el trabajo
mecánico en el eje We
Wperdidas = Wi- We

4.  Los valores máximos del rendimiento
mecánico ron del 70% al 85 %
 El rendimiento mecánico decrece con el
régimen de giro del motor ,
particularmente con la velocidad media
del motor.

5. Clasificación de las pérdidas mecánicas
Tipo de proceso que las origina
 Pérdidas por fricción: Originadas por
piezas móviles que componen el
mecanismo del motor
 Pérdidas por bombeo: trabajo mecánico
que realiza el pistón para la admisión y
escape de los gases/ renovación de
carga.
 Pérdida de accionamientos auxiliares:
bomba lubricante, de combustible, etc.

6.  Las pérdidas mecánicas en motores a
plena carga y régimen de giro máximo se
mantienen medianamente constantes del
total
 Pérdidas por fricción : 60 %
 Pérdidas por bombeo: 25 %
 Pérdidas por auxiliares: 15 %

7. Perdidas por accionamiento auxiliares
El tipo y cantidad varían según el tipo del
motor pero en general la mayoría de
motores de MCIA accionan los siguientes
elementos:
Bombas:
Sistema de lubricación
Sistema de Refrigeración
Suministro de combustible
Generador eléctrico
Compresor (si lo hubiese ) turbo.

8. Analizaremos con mayor profundidad
bombas de suministro de combustible y
ventiladores de refrigeración.
 Bomba de suministro de combustible:
Esta dependiendo de la velocidad de giro
del motor tiene que efectuar mayor o
menor presión para poder inyectar en los
cilindros el combustible

9.  La bomba al vacío y en plena carga tiene
un delta de presión del 300%

10.  En el caso de los ventiladores para la
refrigeración tenemos el sistema
convencional (correas y poleas) y el
sistema de embrague hidráulico.

11. Pérdidas por Fricción

12. La fricción hidrodinámica o “fricción
fluida” es el modo de rozamiento
predominante en las piezas del motor,
pero, durante los períodos de puesta
en marcha y calentamiento del motor,
pueden existir entre las piezas fricción
mixta e incluso fricción limite.

13. Coeficiente de Fricción (𝜇)


14. Los elementos del motor donde se
producen las principales perdidas por
rozamiento son:
 Segmentos del pistón
 Falda del pistón
 Cojinetes del cigüeñal
 Sistema de distribución de gases

15. Factores que afectan a las
Pérdidas por Fricción


16. 

17. Cuantificación de las Pérdidas por
Fricción
La magnitud de las pérdidas de fricción
dependerá del punto de operación del
motor, caracterizado a través de los
siguientes parámetros de funcionamiento:
 Régimen de giro
 Grado de carga
 Temperatura de trabajo

18. Efecto del Régimen de Giro (rpm)


19. Efecto del Grado de Carga


20. 

21. Efecto de la Temperatura de
Trabajo
El estudio de la Temperatura de Trabajo
conduce a un control estricto de la
Temperatura del Refrigerante del motor.
Ésta controla el nivel térmico de los
componentes del motor y del lubricante, por
consiguiente influye sobre la viscosidad del
aceite y el coeficiente de fricción.
La Presión Media de Pérdidas Mecánicas por
Fricción se reduce un 50% al incrementarse la
temperatura de los fluidos desde 10°C a 90°C.

22. Formas de reducir las Pérdidas por
Fricción
Desde el punto de vista del lubricante:
 Garantizar un elevado Índice de
Viscosidad del aceite, parámetro que
caracteriza el comportamiento viscosidad
- temperatura.
 Formulación del aceite base con
viscosidad más baja.
 Empleo de aditivos.

23. Desde el punto de vista constructivo:
 Reducir la masa de las partes móviles,
especialmente las que tienen movimiento
alternativo.
 Fabricar pistones con falda de longitud corta y
que solo tenga contacto con el cilindro en la
zona perpendicular al eje del bulón.
 Disminuir el número de segmentos.
 Aumentar la holgura entre pistón y cilindro y
entre el cigüeñal y los cojinetes.

24. Éstas soluciones a su vez tienen algunos
inconvenientes:
 Condicionan la resistencia mecánica de las
piezas.
 Pueden aumentar la fuga de gases al cárter.
 Pueden incrementar el consumo de
lubricante.
 Puede aumentar el ruido producido por las
piezas del motor.

25. Pérdidas por bombeo
Tienen su origen en el proceso de
renovación de la carga

26. Factores que afectan a las
pérdidas de bombeo
Pérdidas de carga en el sistema de admisión:
Están condicionadas por la resistencia ofrecida al
paso del aire en el filtro, la mariposa de gases
(MEP), los conductos de admisión y las válvulas
Contrapresión de escape:
Depende de la caída de presión en los elementos
que componen el sistema de escape. La
contrapresión no beneficia el rendimiento del
motor , ya que los gases regresan a los cilindros
del motor en lugar de liberarlo a través del tubo de
escape.

27. Diagrama de distribución del motor:
Debido a una mala elección de ángulos de
apertura y cierre de válvulas se puede
incrementar el trabajo de bombeo
Geometría de los colectores:
Fundamental si se quiere mejorar el llenado
del cilindro y reducir el trabajo de bombeo.
Regulación de la carga:
En MEP con formación externa de mezcla
(carburadores)

28. Vías para reducir las pérdidas de
bombeo
En la etapa de diseño del motor es muy importante:
 El dimensionado de las válvulas
 Reglaje en los ángulos de distribución
 Sistemas de inyección
 Diseño de colectores de escape

29. Determinación de las
Pérdidas Mecánicas
METODO DE DECELERACION LIBRE
RECTAS DE WILLIAMS
METODO DE ARRASTRE
METODO MORSE
DIAGRAMA DE INDICADOR

30. Método de Deceleración Libre


31. Ventajas : Simplicidad y bajo coste, método
no intrusivo, permite un conocimiento
bastante preciso del estado del motor
Desventajas: Las cargas que actúan sobre
los elementos móviles no son idénticas a
las de funcionamiento real debido a que se
realiza la medida con el motor sin
combustión.

32. Curvas de potencia medidas por el
método aceleración-deceleración
libre

33. Método de Williams


34. Diagrama de rectas de Williams

35. Método de Arrastre
 Determinar la potencia necesaria para
arrastrar el motor con el suministro de
combustible interrumpido o el encendido
desconectado
 Es un método que nos permite discriminar las
perdidas por cada elemento que la origina
 El ensayo debe realizarse inmediatamente
después de haber tenido el motor en
funcionamiento y con acondicionadores para
mantener la temperatura del aceite y del
refrigerante.

36. Distribución de las perdidas mecánicas en un
MEC, determinadas por el método de arrastre

37. Método Morse

Para un motor de tres cilindros


38. 

39. Método del Diagrama Indicador


40. Esquema de medida del diagrama
Indicador

41. Análisis comparativo de lo
métodos
Método
Tipos de
pérdidas
Instrumentación Fiabilidad Sencillez
Desaceleración
libre
Pm totales Simple Cuestionable Sencillo
Williams Pm totales
Banco de ensayo
con
instrumentación
precisa
Confiable (CNF) laborioso
Arrastre Todas las pm Compleja Cuestionable Laborioso
Morse Pm totales
Banco de ensayo
con
instrumentación
precisa
Cuestionable Laborioso
Diagrama
Indicador
Todas las pm
Banco de ensayo
con
instrumentación
precisa
Muy confiable
(CNF)
Laborioso

42. MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION