Este documento presenta los resultados de una práctica para determinar las curvas características de un motor de combustión interna, incluyendo potencia, par motor y consumo de combustible a diferentes revoluciones por minuto. Se describe el motor diésel de prueba, el banco de pruebas y sus componentes, así como los procedimientos realizados. Finalmente, se incluyen tablas con los resultados de potencia, par motor y consumo obtenidos a diferentes regímenes.

1. DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA
AGRÍCOLA
(DIMA).
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
DETERMINACIÓN DE LAS CURVAS CARACTERÍSTICAS
DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA (POTENCIA,
PAR MOTOR O TORQUE Y GASTO DE COMBUSTIBLE).
MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA
ELABORO:ToscanoMariche Alfredo
ENCARGADO DE LA PRÁCTICA: ING. ENRIQUE
ESPINOZA
Fecha de entrega: 05 De Noviembre del 2012
PRACTICA 1
DETERMINACIÓN DE LAS CURVAS
CARACTERÍSTICAS DE UN MOTOR DE
COMBUSTIÓN INTERNA (POTENCIA,

2. 1.1 INTRODUCCIÓN
Todos los motores de nueva construcción son sometidos a una larga serie de
mediciones alternadas con severas pruebas de durabilidad y de carga y descarga.
Las pruebas principales son las que sirven para obtener los valores relativos al par
motor, la presión media efectiva, la potencia desarrollada, el consumo específico
de combustible, los diferentes rendimientos así como la composición de los gases
de escape.
Normas de ensayo de potencia en motores agrícolas SAE, DIN, ISO, CEE, ECE
R24, OCDE.
SAE J1995 (Society of AutomotivesEngineers - U.S.A.)La potencia que mide
esta norma es sobre el motor sólo, faltan el filtro del aire, silenciador, tubo de
escape, alternador y ventilador, por tanto esta potencia se puede definir como
bruta.
TR 14396 Mide la potencia sobre un motor montado sin sistema de refrigeración y
a una presión atmosférica de 0,99 bar. Sustituye a ISO 2288. La potencia obtenida
es menor que la anterior
SAE J 1349 Es una norma americana. La potencia se mide sobre un motor que
incluye todos los accesorios, pero el ventilador no funciona. La potencia obtenida
es neta.
DIN 70020(Deutsche Industrie Normen – Alemania) La potencia se obtiene con
el ventilador en funcionamiento, resultando un 1% menor. Es considerada potencia
neta. Empleada por la mayor parte de los constructores europeos.
Normas C.U.N.A. (Comisione Technica de UnificatióndellAutomobile - Italia)
Estas normas son iguales a las SAE, salvo en lo que afecta a los reglajes de
encendido y carburación que debe ser igual al de los motores en serie. La
temperatura ambiente se reduce a l5 ºC.
1.2OBJETIVO DE LA PRÁCTICA
Obtener el valor máximo de potencia del motor y definir el comportamiento de un
motor por medio del Par Motor o Torque, Potencia y Consumo de combustible a
dichas revoluciones por minuto y así tener una idea de la capacidad real del motor
indicada bajo la Norma SAE esta norma elimina todos los dispositivos o
componentes que puedan consumir potencia en el motor para determinar la
potencia real del motor.

3. 1.3 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
CONCEPTO DE PAR MOTOR O TORQUE
Es una fuerza que gira o se aplica alrededor de un eje. Si la fuerza fuera lineal y
constante, la forma del par en cada vuelta seria senoidal en el caso de un ciclista
seria semisenoidal.
Figura 1.1 Torque.
Pero la fuerza que produce el par en un motor térmico , es una fuerza variable ,
que tiene un máximo en el momento de la explosión , es positiva durante el
proceso de expansión de los gases, y se convierte en negativa el resto del tiempo
durante cada dos vueltas (motor de 4 T).

4. Figura 1.2 Par motor en un motor.
La fuerza solo depende de la presión en el interior de la cámara formada por
cilindro, pistón y culata. F=PxS, y esta presión depende de la cilindrada y de la
relación de compresión. En nuestro caso se calculara el valor del torque con el
valor de la potencia y la frecuencia de giro registrada en el panel. Siendo la
formula:
T=P/ ω.
Donde
T= Torque [N.m]
P= Potencia [kw]
ω= Velocidad angula [s-1]
ω= π (n/30)
CONCEPTO DE POTENCIA.
El par, es un concepto de fuerza giratoria, que puede permanecer en reposo. (Par
estático). Pero la potencia requiere movimiento. El concepto de potencia, tiene en
cuenta no solo el concepto de par, sino cuantas veces, esta disponible ese par en
el tiempo, o sea con que velocidad podemos disponer del par.

5. Por definición la potencia es el producto de una fuerza por una velocidad. Si el
movimiento es de traslación, la fuerza es lineal y la velocidad, lineal también W= F
x v, y si el movimiento es rotativo, la fuerza es rotativa y se llama PAR, y la
velocidad es rotativa o angular y se llama régimen de giro. ω= π (n/30).
La unidad de potencia mecánica se llamo Caballo de Vapor o Caballo de
Potencia, para intentar equiparar, la potencia mecánica de las primeras maquinas
de vapor, que fueron sustituyendo a los caballos en las minas al principio y
después en el resto de la industria y el transporte.
Se observo que un caballo, cada día, podía subir un cubo de 75 kg de material en
las Minas, a una velocidad de 1 m/s, en condiciones normales de jornada de
trabajo (nº de horas) y comida. Por lo que se definió el caballo de vapor como el
equivalente a 75 kg x m/s.
CV = 75 Kg.m/s.
Figura 1.3 Ilustración de 1HP.
CONSUMO DE COMBUSTIBLE.
Los motores Diesel tienen su punto de menor consumo específico a velocidades
de rotación más altas, por lo que en este caso, lo más conveniente, es utilizarlo
cerca de la potencia máxima. Para medir el combustible utilizamos el método de
aforado por medio de un medidor de flujo directo electrónico, desplegando el
resultado directamente al panel en litros/hora. Primero se abrió la válvula para
permitir el paso del combustible hacia el medidor de flujo entonces primero se
tiene que verificar que la válvula se encuentre en posición, ya que es la que se
encarga de suministrar el combustible que se encuentra en el deposito hacia el
motor de prueba.

6. 1.4 BANCO DE PRUEBAS
Todos los motores de nueva construcción son sometidos a una larga serie de
mediciones alternadas con severas pruebas de durabilidad y de carga, que se
repiten hasta que tras una precisa puesta a punto, se alcanzan los resultados
previstos en el proyecto. Las pruebas principales son las que sirven para obtener
los valores relativos al par motor, la presión media efectiva, la potencia
desarrollada, el consumo específico de combustible, los diferentes rendimientos
así como la composición de los gases de escape.
Los frenos dinamométricos son los encargados de crear un par resistente que es
el que proporciona la "carga" al motor. Esta carga ha de ser variable para ensayar
distintas condiciones operativas del motor.
Se han desarrollado varios tipos de frenos basados en distintos principios. Los
más difundidos son:
* Frenos de fricción.
* Frenos hidráulicos
* Frenos eléctricos
* De corriente continua
* De corriente alterna
* De corrientes de Foucault
Frenos de fricción.
El freno de fricción mecánico por zapata y tambor fue el primero utilizado, llamado
"Freno de Prony", si bien debido a su inestabilidad y dificultad de regulación y
refrigeración, hoy es sólo un antecedente histórico.
Frenos hidráulicos.
El freno hidráulico es similar a aun convertidor hidráulico de par, en el que se
impidiese girar al eje de salida. Se compone de un rotor y una carcasa o estator
llena de agua que sirve tanto de elemento frenante como refrigerante.
La potencia del motor absorbida por el freno se transforma en calor,
necesitándose una alimentación continua de agua fría. Para una temperatura de
entrada al freno de 200 C y una salida de 600 C se necesita por kW frenado, un
caudal de 20 dm3 /h aproximadamente. Para evitar el deterioro del freno la
temperatura del agua a la salida no debe sobrepasar en general los 600 C.

7. De los diversos frenos dinamométricos hidráulicos que se han desarrollado vamos
a ver dos tipos constructivos:
- Rotor interior
- Rotor exterior
Así como dos tipos de regulación:
- Por compuertas
- Por nivel de líquido
Frenos eléctricos.
Para determinar la potencia efectiva se pueden utilizar generadores de corriente
eléctrica. Así por ejemplo si se acopla un motor térmico a una dinamo conectada a
una resistencia eléctrica, la potencia del motor se utilizará en accionarla. Esta
potencia se puede determinar midiendo con un voltímetro y un amperímetro la
potencia eléctrica suministrada por la dinamo. En este método debe tenerse en
cuenta, que existirán perdidas por rozamiento, por efecto del aire y pérdidas
eléctricas dependientes de la carga en el generador por lo que la medida no es
muy precisa. Esto hace que sea mucho más común medir la potencia del motor
indirectamente a través del par motor.
Frenos de corriente continúa.
Igual que en los frenos hidráulicos, el estator posee un montaje basculante y está
unido a un sistema de medida de fuerza. El par motor se transmite del rotor
(inducido) al estator (inductor en anillo) por medio del campo magnético.
Este BANCO DE PRUEBAS consta básicamente de los siguientes elementos:
1º Una cimentación que absorba las vibraciones que se producen debido a la
existencia en el motor de fuerzas de inercia no equilibradas y de los
correspondientes momentos resultantes.
2º Bancada, cuya misión es soportar el motor.
3º Soportes para montar y fijar el motor en la bancada, así como regular la altura
y alinear el motor con el freno.
4º Freno dinamométrico que absorba la potencia desarrollada por el motor,
ofreciendo una resistencia al giro de éste.

8. 5º Transmisión que permita la conexión freno-motor con una cierta elasticidad y
capacidad de absorber desalineaciones.
6º Sistema de alimentación de combustible al motor con instrumentos de medición
de consumo.
7º Sistema de refrigeración del motor por medio del disipador:
8º Red de agua.
9°Los frenos dinamométricos transforman toda la energía mecánica que reciben
del motor en calor. Este calor es eliminado por el sistema de refrigeración del freno
que suele ser mediante un abastecimiento continuo de agua.
En los frenos hidráulicos se ha de mantener la presión del agua dentro de unos
límites, ya que por ser el agua el elemento frenante, cualquier variación de presión
provocaría una variación en el par resistente y por tanto una variación en la
medida
El agua se calienta a su paso por el freno y en algunos casos se suele emplear un
circuito cerrado.
10º Sistema de evacuación de los gases de escape.
Los gases de escape son enviados tras pasar por un silenciador a la atmósfera.
11º Sistema de ventilación de la sala. Debe evitar el sobrecalentamiento del local
por la radiación de calor del motor.

9. 4.1 COMPONENTES
a) Panel de control
Botón de carga
Botón de descarga
Botón de emergencia
Botón de carga a alto rango
Botón de descarga a alto rango
Nota: No usar el botón de emergencia por que se tendría que reconfigurar el panel
b) Panel de registro de velocidad, potencia y par motor o torque del motor.

10. c) Motor de prueba perkins diesel de 4 cilindros de aspiración natural de 248
cilindrada.
Inyectores
Filtros de combustible
Bomba de inyecciónPalanca de aceleración
Palanca para apagar el motor
Marcha

11. d) Filtro de aceite
f)Marcador de temperaturas y presiones.
Bomba de cebado
e)Bateria
g)Multiple de escape

12. h) Tubo de salida de los gases hacia la atmosfera i) Depósito de combustible
j)Dinamómetro
k) Disipador de calor

13. 1.4.2 DESARROLLO LA PRÁCTICA
Antes de arrancar el motor primero se tienen que realizar los siguientes
procedimientos:
*Purgar la bomba de agua para el abastecimiento de agua a la bomba de freno
dinamométrico.
*Checar que tenga suficiente combustible el deposito en caso contrario llenarlo
con manualmente con una cubeta, así mismo asegurarse que llegue al motor
abriendo las válvulas de paso.
*Revisar el nivel de aceite del motor

14. *Poner en marcha la unidad de bombeo para abastecer el refrigerado del motor y
el funcionamiento del dinamómetro, y así se asegura que funcione el disipador de
calor correctamente.
*Encender todos los elementos del panel de control.
*Ya que se pone en marcha el motor una persona deberá estar encargada de
observar que el motor trabaje a una temperatura no mayor de 95 °C y las
revoluciones no deben bajar de 1500 rpm, también deberá estar lista para acelerar
el motor y ya que llegue a su potencia máxima apagar el motor y la persona que
esta controlando el panel se encargara de manipular las cargas y descargas hacia
el motor.
RESULTADOS.
GASTO L/H
RPM
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
1874
1874
1870
1866
1864
1859
1842
1805
1791
1754
1731
1706
1683
1664
1650
1636
1611
1605
1589
1570
1557
1
8.221
8.39
8.514
10.382
11.357
13.729
14.803
14.67
14.532
12.402
13.244
13.102
13.599
12.105
12.752
12.41
12.352
12.087
12.656
11.994
12.662
2
8.209
8.301
9.837
10.392
11.139
14.002
14.801
13.82
13.254
14.036
13.985
13.442
13.498
13.465
12.752
13.276
12.352
12.087
11.929
11.994
11.912
POTENCIA
3
8.221
8.379
9.99
10.775
11.374
12.145
13.158
13.82
13.254
14.202
13.625
13.031
13.013
12.162
12.41
11.554
12.256
12.026
12.128
12.686
12.468
PROMEDIO hp
8.217
8.35666667
9.447
10.5163333
11.29
13.292
14.254
14.1033333
13.68
13.5466667
13.618
13.1916667
13.37
12.5773333
12.638
12.4133333
12.32
12.0666667
12.2376667
12.2246667
12.3473333
33
34
41
43
47
52
52
52
51
50
49
48
48
47
47
47
46
46
45
44
45
TORQUE
92
96
115
122
132
147
148
150
149
148
147
147
150
149
148
149
149
149
149
148
150
TORQUE
125.12
130.56
156.4
165.92
179.52
199.92
201.28
204
202.64
201.28
199.92
199.92
204
202.64
201.28
202.64
202.64
202.64
202.64
201.28
204
POTENCIA
24554.2094
25621.7838
30627.249
32422.0157
35041.9593
38919.322
38825.7526
39559.9984
38005.8453
36970.885
36239.5624
35716.1718
35953.727
35310.8468
34778.7686
34716.6739
34186.1623
34058.8396
33719.3122
33092.5253
33262.042

15. GRAFICA DE CONSUMO DE COMBUSTIBLE
GASTO DE COMBUSTIBLE
16
14
12
10
8
GASTO DE COMBUSTIBLE
6
4
2
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
GRAFICA DE POTENCIA
POTENCIA
60
50
40
30
POTENCIA
20
10
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000

16. GRAFICA DE TORQUE
TORQE
160
140
120
100
80
TORQE
60
40
20
0
0
200
400
600
800
1000
VOLUMEN DEL CILINDRO
Ø
h
V=248.19 in3 para los 4 cilindros
Para 1 cilindro el volumen es = 62.04 in3
1200
1400
1600
1800
2000

17. CONCLUSIONES
En esta práctica aprendimos como es que se hace una evaluación del motor
sobre la potencia, torque y gasto de combustible por medio de la norma SAE para
obtener datos reales del motor ya que se quitan todos los dispositivos que alteren
el motor como el filtro de aire, ventilador, alternador así tendremos la potencia
bruta de dicho motor.
Se pudo observar que a mayores rpm se tiene un menor gasto de combustible
entre el rango de 1800-2000 rpm, para el caso de la potencia disminuye entre los
mismo rangos de rpm y en el caso de torque o par motor se tiene una menor fuera
del motor en el mismo rango de rpm.
BIBLIOGRAFÍA
http://www.ehu.es/mmtde/bancomot.htm
http://www.buenastareas.com/ensayos/Apuntes-Motores-T%C3%A9rmicos/1023205.html
https://www5.uva.es/guia_docente/uploads/2012/449/42166/1/Documento3.pdf
http://www.sabelotodo.org/automovil/curvasmotor.html
http://lamaneta.com/news/wp-content/uploads/2012/07/2.-CURVAS-CARACTERISTICAS-DEMOTORES.pdf