Manual de bomba inyección rotativa, desarmado y armado para calibrar y funcione correctamente el motor diesel de acuerdo a los datos técnicos del fabricante
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Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos que funcionan con alimentación eléctrica en corriente alterna. Un motor es una máquina motriz, esto es, un aparato que convierte una forma determinada de energía en energía mecánica de rotación o par.
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Caso pratico análise analise de vibrações em rolamento de HVAC para resolver problema de lubrificação apresentado durante a 1ª reuniao do Vibration Institute em Lisboa em 24 de maio de 2024
Criterios de la primera y segunda derivadaYoverOlivares
Criterios de la primera derivada.
Criterios de la segunda derivada.
Función creciente y decreciente.
Puntos máximos y mínimos.
Puntos de inflexión.
3 Ejemplos para graficar funciones utilizando los criterios de la primera y segunda derivada.
1. “ADAPTACIÓN DE UN MOTOR HONDA GX
160 A GASOLINA DE 4 TIEMPOS A GLP
(GAS LICUADO DE PETRÓLEO).”
PRESENTADO POR:
LIPA CONDORI, RONALD
FLORES CHAMBI, ALFREDO STIWARD
2. RESUMEN
Lo que se busca en este proyecto es la adaptación
de un sistema para el motor Honda GX-160 de 4
tiempos que funciona con gasolina, para que
también pueda funcionar utilizando GLP, esto con los
objetivos de que se emita la menor cantidad posible
de partículas contaminantes a la atmosfera y
disminuir los costos por consumo de combustible,
debido al menor costo del GLP frente a la gasolina
de cualquier octanaje. También se hace un análisis
del consumo específico de combustible y de la
eficiencia de conversión de combustible tanto de la
gasolina como del GLP, llegando a la conclusión de
que ambos indicadores de los MCI (motores de
combustión interna) son inversamente
proporcionales.
3. 1.- INTRODUCCION
Dentro de la vasta gama de tecnologías desarrolladas por
el hombre hay una en particular cuya influencia e
importancia en la vida del hombre moderno es
definitivamente importante: los motores de combustión.
Un motor es un dispositivo que transforma una forma de
energía en otra y la eficiencia de la conversión energética
en el proceso de cambio de una a otra juega un papel muy
importante. Normalmente los motores de combustión
convierten la energía química de un combustible en
trabajo mecánico y se les conoce comúnmente como
motores térmicos. Dentro de estos hay dos tipos
principales: Los motores de combustión externa y los
motores de combustión interna, que en este artículo los
llamaremos MCI y que son los de mayor uso en la
industria vehicular.
4. 2.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Hasta 1970 hubo una relativa abundancia y bajo precio de los derivados del petróleo,
sin embargo esto cambió acarreando la llamada "crisis del petróleo" allá por 1972.
Esta situación se convirtió en motivo particular de preocupación en la industria
automotriz, instándoles a buscar soluciones en la búsqueda de la mejora en la
economía del funcionamiento de los MCl dado el incremento en el costo de los
productos derivados del petróleo (gasolina, diesel), principal combustible que los
impulsa.
Actualmente dicha mentalidad no ha cambiado, sino, por el contrario, ha cobrado mayor
fuerza en vista del hecho de que las reservas mundiales de petróleo son finitas
estimadas en el año 1991 en 40 años al ritmo de consumo actual y no renovables.
Otra preocupación son los gases producto de la combustión ya que la contaminación
del recurso aire se ha llegado a constituir en un grave problema para la sociedad
Peruana debido a los efectos perniciosos que generan los combustibles al no ser
quemados en su totalidad durante la combustión debido a su compleja composición
química. Esto se debe a que parte del combustible no llega a tener contacto con la
flama y, por otra parte, sólo se quema en forma parcial produciéndose la descarga de
humos nocivos para la salud humana, la fauna y la flora del ecosistema tales como el
monóxido de carbono 𝐶𝑂, ozono 𝑂3, óxidos Nitrosos 𝑁𝑂 𝑋, dióxido de azufre 𝑆𝑂2 e
hidrocarburos no quemados.
Ante lo expresado anteriormente, se está comprometido en la búsqueda de soluciones
que de manera equilibrada ayuden y generen efectos positivos tanto en la economía
como en el respeto al medio ambiente y la salud del pueblo y para ello se propone el
uso de combustibles alternativos, y en este caso particular el GLP.
5. 3.- JUSTIFICACION
Es más económico: El GLP es medianamente casi un
50% más barato que la gasolina especial, esto incide
favorablemente en el bolsillo del consumidor. Ofrece el
90% del kilometraje obtenible con gasolina para una
cantidad volumétrica equivalente de GLP, alcance muy
superior a cualquier otro combustible alternativo; su alto
índice de octanaje le convierte en el combustible
antidetonante libre de plomo ideal. Gracias a sus bajas
características de contaminación de aceite ha resultado
en un aumento documentado de la vida del motor en
casi tres veces comparado con la gasolina; el GLP no
deja cenizas, barniz o carbón depositado en un motor
bien afinado, algo que sí es común en motores a
gasolina y diesel.
6. Es más limpio: Según pruebas conducidas
por la EPA (Agencia de protección ambiental
de los EEUU), el GLP es significativamente
más limpio que la gasolina produciendo de
30% a 90% menos 𝐶𝑂 y cerca de 50%
menos tóxicos y otras emisiones productoras
de smog que los motores de gasolina. Otros
estudios han demostrado que, comparado
con la gasolina, los motores a GLP son 45%
menos formadores potenciales de ozono.
7. Es más seguro: El GLP en estado líquido posee el
menor rango de flamabilidad de todos los combustibles
alternativos, inclusive inferior al de la gasolina, lo cual
reduce las posibilidades de un incendio vehicular. En el
Road Vehicles Research Institute en Delft, Holanda, se
ha dirigido extensivos estudios de pruebas de impacto
con vehículos a GLP. En dichas pruebas los tanques de
almacenamiento del GLP no han presentado goteos, aun
cuando los vehículos han resultado severamente
dañados. Adicionalmente a estos estudios, se
condujeron en el mismo Instituto pruebas de incendio en
las cuales los tanques con GLP fueron expuestos al
fuego y calor intensos; nuevamente los tanques de GLP
no fallaron. La Liberty Mutual Insurance Company de
Canadá ha clasificado al GLP como 54% más seguro
que la gasolina, ya que el tanque de almacenamiento es
substancialmente más resistente y no es susceptible de
ser punzado en caso de accidentes; de hecho en caso
de colisiones o vuelco, es más seguro un vehículo a GLP
que a gasolina.
8. 4.- FUNDAMENTOS TEÓRICOS
4.1.- CURVAS CARACTERISTICAS DE MCI
El modo de ser (la característica) de un motor
se deduce de los valores de potencia,
momento y consumo especifico de
combustible medidos en el banco de pruebas
para velocidades distintas. Si se llevan esos
valores como ordenadas sobre los números
de revoluciones resultan mediante unión de
los puntos correspondientes las curvas que
llamamos características del motor.
9.
10. Curvas características a plena carga
El motor, de fabricación en serie en todas sus piezas y a
temperatura de régimen, con la válvula de mariposa totalmente
abierta, se frena en un banco de pruebas con unos frenos
hidráulicos o eléctricos. Se entiende por plena carga la que un
motor puede soportar sin que caiga el número de revoluciones,
con el mayor aporte posible de combustible. Los valores así
determinados en todo el intervalo del número de revoluciones
con diferentes cargas sirven de punto de partida para el trazado
de las curvas de momento de giro, de potencia y de consumo
específico de combustible. De ese trazado pueden deducirse el
momento máximo, la potencia máxima y el consumo específico
mínimo de combustible para el número de revoluciones que
interese.
La potencia útil máxima (potencia de servicio continuo) es la
potencia que puede dar un motor de modo continuado, sin
recalentamiento. El funcionamiento más económico del motor se
halla en la zona del menor consumo específico de combustible.
La zona de potencia en la cual el consumo específico de
combustible es mínimo está situada un poco por debajo de la
potencia útil máxima.
11. 5.- OBJETIVOS
Adaptar un sistema para que el motor Honda GX-160
de 4 tiempos que funciona con gasolina, pueda
funcionar también con GLP (gas licuado de petróleo).
Reducir la cantidad de partículas contaminantes que
se emiten hacia la atmosfera.
Determinar el consumo específico de combustible del
motor Honda GX-160 de 4 tiempos cuando funciona
con gasolina de 90 octanos y cuando funciona con
GLP, luego determinar el porcentaje de dinero
ahorrado en combustible.
Determinar la eficiencia del motor o eficiencia de
conversión de combustible cuando funciona con
gasolina de 90 octanos y cuando funciona con GLP.
12. 6.- METODOS Y MATERIALES
FICHA TECNICA DEL HONDA GX 160
Motor Honda GX 160 de gasolina con tecnología
de 4 tiempos, válvulas en cabeza (OHV) y
refrigerado por aire. Cigüeñal horizontal e
inclinación cilindro 25º.
13.
14.
15. RECONOCIMIENTO DE PARTES Y
FUNCIONAMIENTO
La figura muestra el bloque del motor, que
soportara a los diferentes componentes del motor,
tales como eje cigüeñal, eje de levas, biela, pistón,
volante de inercia, tanque de combustible, culata,
sistemas de admisión y sistemas de escape.
16. Las figuras muestran, que primero se debe montar
la biela en el bulón y el bulón en el pistón con sus
respectivos seguros.
El conjunto pistón, bulón y biela se colocaran por la
parte superior del cilindro.
17. La figura muestra el conjunto de anillos que serán
colocados en el pistón, este conjunto cuenta con dos
anillos de compresión y un conjunto de anillos (3) de
lubricación.
18. La forma en que se colocan estos anillos en el pistón
es que muestra la figura. En la parte superior del
pistón van primero los anillos de compresión, la tercera
ranura es para el anillo de lubricación.
19. La figura muestra el montaje en el bloque del motor
del eje cigüeñal, eje de levas, biela, bulón, anillos,
pistón, taques de empuje, gobernador y el sistema
de control del nivel de aceite.
20. El gobernador como se muestra en la figura tiene
por función de controlar las revoluciones del motor,
mediante una regulación de la entrada de la mezcla
aire-combustible hacia el interior del cilindro.
21. El siguiente paso consiste en colocar el empaque de
la culata que va entre el monoblock y la culata, como
se muestra en la figura, para tener la cámara de
combustión hermética.
22. Seguidamente se muestra la culata mostrada en la figura, que
será montada encima del monoblock, pero entre ellas fue
colocada el empaque. Pero antes de colocar el bloque de culata
en el monoblock, colocar las válvulas de admisión y de escape,
con sus respectivos resortes de compresión y seguros.
23. La figura muestra la instalación de las varillas de
empuje y los balancines, además se tiene que
realizar la respectiva calibración de las válvulas de
admisión y escape. En la figura también se muestra
el montaje de la volante de inercia en el eje del
cigüeñal.
24. Seguidamente se coloca la tapa de la culata, como
muestra la figura, cuya función es evitar que
ingrese partículas de polvo al interior del sistema.
En la figura se ve que el sistema de distribución es
del tipo OHV.
25. La diferencia entre un sistema OHV y un sistema OHC, radica
en que el eje de levas del primero se encuentra en la parte
baja, muy cercana al eje cigüeñal, y en un sistema OHC, el
eje de levas se encuentra en la parte superior por encima de
la cabeza del pistón, culata. Así como se muestran en las
figuras.
26.
27. La figura muestra el montaje de la tapa de válvulas
encima de la culata, esto con su respectivo
empaque, además se puede observar que también
se montó el ventilador que me servirá para enfriar
al motor.
28. Seguidamente se coloca la bujía que se muestra
en la figura en la culata.
29. Pero para el salto de chispa necesitamos del
generador transistorizado que se muestra en la
figura, cuya función es transformar el campo
magnético giratorio en corriente eléctrica.
30. Seguidamente se ha de colocar el carburador que
se muestra en la figura, en el tubo de admisión,
cuyo principio de funcionamiento es por efecto
Venturi.
31. Por último se ha de montar el tanque de
almacenamiento de combustible encima del bloque
motor.
32. Un tema importante es la lubricación del motor, el
nivel correcto del llenado de aceite es como
muestra la figura.
33. También se ha de utilizar, un regulador de presión
para el GLP envasado, que también funcionara
como vaporizador de GLP.
34. También se ha de utilizar un balón de gas con
contenido de GLP y su respectiva llave de paso.
35. 7.- REDUCCION DE DATOS
CONSUMO ESPECIFICO DE COMBUSTIBLE (SFC)
Esta curva característica del MCI es de particular
interés para nuestro estudio, ya que involucra
directamente el aspecto económico en la operación
del MCI. En la prueba de motores, el consumo de
combustible es medido normalmente como una tasa
de flujo másico, es decir, masa por unidad de tiempo;
sin embargo, nos es más útil el consumo específico
de combustible ya que indica la tasa de consumo de
combustible por unidad de potencia entregada. Este
mide que tan eficiente es el motor para convertir el
combustible y por tanto el dinero invertido en
gasolina, en trabajo útil. Se calcula mediante la
expresión:
36. 𝑆𝐹𝐶 =
𝑚
𝑃
Dónde:
𝑆𝐹𝐶: Consumo especifico de combustible
𝑔
𝐾𝑊−ℎ
.
𝑚: Flujo másico de combustible
𝑔
ℎ
.
𝑃: Potencia entregada del motor 𝐾𝑊 .
Para motores de encendido por chispa los mejores
valores típicos de consumo específico de combustible al
freno rondan los 270
𝑔
𝐾𝑊−ℎ
.
𝑆𝐹𝐶𝑔𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 = 270
𝑔
𝐾𝑊 − ℎ
37. Ahora vamos a hallar el consumo específico de
combustible para motores a gasolina en términos
económicos. Para lo cual utilizamos el MSDS de la
gasolina de 90 octanos, del cual se obtiene que:
𝜌 𝑔𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 90 = 0.7215
𝑔
𝑐𝑚3
= 721.5
𝐾𝑔
𝑚3
Luego sabemos que:
1 𝑔𝑎𝑙𝑜𝑛 = 3.785 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
Además, al consultar el precio de la gasolina de 90
octanos en nuestra ciudad en la página web del
OSINERGMIN (ver figura), se tiene:
41. La potencia al usar GLP en motores de gasolina disminuye
de 5% a 8%; si tomamos en cuenta el caso más
desfavorable, la potencia que el motor entregará con GLP
será igual a 0.92 la potencia de la gasolina:
𝑃𝐺𝐿𝑃 = 0.92𝑃𝑔𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎
Si tomamos en cuenta en el cálculo el hecho comprobado
de que el gasto másico de ambos combustibles en un
motor dado es aproximadamente el mismo, utilizamos la
ecuación introduciendo el segundo criterio de ponderación
en la forma siguiente:
𝑚 𝐺𝐿𝑃 = 𝑚 𝑔𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎
Además se sabe que:
𝑆𝐹𝐶 𝐺𝐿𝑃 =
𝑚 𝐺𝐿𝑃
𝑃𝐺𝐿𝑃
𝑆𝐹𝐶𝑔𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 =
𝑚 𝑔𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎
𝑃𝑔𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎
42. De las ecuaciones anteriores se obtiene la siguiente
relación:
𝑆𝐹𝐶 𝐺𝐿𝑃 = 1.08695 × 𝑆𝐹𝐶𝑔𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎
El consumo especifico de combustible para motores a
GLP, se obtiene utilizando la ecuación anterior:
𝑆𝐹𝐶 𝐺𝐿𝑃 = 1.08695 × 𝑆𝐹𝐶𝑔𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎
𝑆𝐹𝐶 𝐺𝐿𝑃 = 1.08695 × 270
𝑔
𝐾𝑊 − ℎ
𝑆𝐹𝐶 𝐺𝐿𝑃 = 293.48
𝑔
𝐾𝑊 − ℎ
43. Ahora vamos a hallar el consumo específico de
combustible para motores a GLP en términos económicos.
Para lo cual utilizamos el MSDS del GLP, del cual se
obtiene que:
𝜌 𝐺𝐿𝑃 = 0.535
𝑔
𝑐𝑚3
= 535
𝐾𝑔
𝑚3
Luego sabemos que:
1 𝑔𝑎𝑙𝑜𝑛 = 3.785 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
Además, al consultar el precio del GLP en nuestra ciudad
en la página web del OSINERGMIN (ver figura 8), se tiene:
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝐺𝐿𝑃 = 1.65 𝑠𝑜𝑙𝑒𝑠
O lo que es lo mismo:
1 𝑔𝑎𝑙𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝐺𝐿𝑃 = 6.24 𝑠𝑜𝑙𝑒𝑠
44.
45. Aplicamos la siguiente formula para hallar la masa de
1 galón de GLP:
𝜌 =
𝑚
𝑉
Donde:
𝜌: Densidad
𝐾𝑔
𝑚3 .
𝑚: Masa 𝐾𝑔 .
𝑉: Volumen 𝑚3 .
535
𝐾𝑔
𝑚3
=
𝑚
3.785 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 ×
1 𝑚3
1000 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
𝑚 = 2.0249 𝐾𝑔 = 2024.9 𝑔
47. EFICIENCIA DEL MOTOR O EFICIENCIA DE
CONVERSIÓN DE COMBUSTIBLE (Ƞ)
La eficiencia del motor o eficiencia de conversión
de combustible, está dada por la expresión:
ƞ =
𝑃
𝑚 × 𝑃𝐶
Dónde:
Ƞ: Eficiencia del motor o eficiencia de conversión de
combustible (adimensional).
𝑃𝐶: Poder calorífico del combustible
𝐾𝐽
𝐾𝑔
.
𝑃: Potencia entregada del motor 𝐾𝑊 .
𝑚: Flujo másico de combustible
𝐾𝑔
𝑠𝑒𝑔
.
48. Si reemplazamos la ecuación:
𝑆𝐹𝐶 =
𝑚
𝑃
En la siguiente ecuación:
ƞ =
𝑃
𝑚 × 𝑃𝐶
Se tiene:
ƞ =
1
𝑆𝐹𝐶 × 𝑃𝐶
Dónde:
Ƞ : Eficiencia del motor o eficiencia de conversión de
combustible (adimensional).
𝑃𝐶: Poder calorífico del combustible
𝐾𝐽
𝐾𝑔
.
𝑆𝐹𝐶: Consumo especifico de combustible
𝐾𝑔
𝐾𝑊−𝑠𝑒𝑔
.
49. O también la ecuación anterior la podemos expresar
así:
ƞ =
3600
𝑆𝐹𝐶 × 𝑃𝐶
Dónde:
Ƞ: Eficiencia del motor o eficiencia de conversión de
combustible (adimensional).
𝑃𝐶: Poder calorífico del combustible
𝑀𝐽
𝐾𝑔
.
𝑆𝐹𝐶: Consumo especifico de combustible
𝑔
𝐾𝑊−ℎ
.
Se concluye de las expresiones anteriores que el
consumo específico de combustible es inversamente
proporcional a la eficiencia de conversión de
combustible para combustibles hidrocarbónicos.
50. Ahora procedemos ha hallar la eficiencia del motor a
gasolina o eficiencia de conversión de combustible
del motor a gasolina, la cual lo hallamos utilizando la
ecuación anterior:
ƞ 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑎 𝑔𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 =
3600
𝑆𝐹𝐶 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑎 𝑔𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 × 𝑃𝐶𝑔𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎
Del MSDS de la gasolina de 90 octanos, se tiene:
𝑃𝐶𝑔𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 90 = 11400
𝐾𝑐𝑎𝑙
𝐾𝑔
Si se sabe que:
1 𝑐𝑎𝑙 = 4.186 𝐽
52. Ahora procedemos ha hallar la eficiencia del motor a
GLP o eficiencia de conversión de combustible del
motor a GLP, la cual lo hallamos utilizando la ecuación
anterior:
ƞ 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑎 𝐺𝐿𝑃 =
3600
𝑆𝐹𝐶 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑎 𝐺𝐿𝑃 × 𝑃𝐶 𝐺𝐿𝑃
Del MSDS del GLP, se tiene:
𝑃𝐶 𝐺𝐿𝑃 = 10830
𝐾𝑐𝑎𝑙
𝐾𝑔
Si se sabe que:
1 𝑐𝑎𝑙 = 4.186 𝐽
54. Ahora determinaremos el porcentaje ahorrado en
combustible, al usar GLP frente a la gasolina:
1.368
𝑠𝑜𝑙𝑒𝑠
𝐾𝑊 − ℎ
===== 100%
0.904
𝑠𝑜𝑙𝑒𝑠
𝐾𝑊 − ℎ
===== 𝑥
𝑥 = 66.08%
Entonces se tiene un ahorro en combustible de:
% 𝑑𝑒 𝑎ℎ𝑜𝑟𝑟𝑜 𝑒𝑛 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑏𝑙𝑒 = 100% − 66.08%
% 𝐝𝐞 𝐚𝐡𝐨𝐫𝐫𝐨 𝐞𝐧 𝐜𝐨𝐦𝐛𝐮𝐬𝐭𝐢𝐛𝐥𝐞 = 𝟑𝟑. 𝟗𝟐%
55. 8.- CONCLUSIONES
Se adapto un sistema para que el motor Honda GX-160
de 4 tiempos que funciona con gasolina, pueda funcionar
también con GLP (gas licuado de petróleo).
Con el sistema adaptado se reducirán la cantidad de
partículas contaminantes que se emiten hacia la
atmosfera.
Se determinó el consumo específico de combustible del
motor Honda GX-160 de 4 tiempos cuando funciona con
gasolina de 90 octanos y cuando funciona con GLP,
luego se determinó el porcentaje de dinero ahorrado en
combustible, que es de 33.92%.
Se determinó la eficiencia del motor o eficiencia de
conversión de combustible cuando funciona con gasolina
de 90 octanos y cuando funciona con GLP.
56. 9.- DIAGRAMA DE GANTT
ACTIVIDADES
AGOSTO SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE
3ra
Se.
4ta
Se.
1ra
Se.
2da
Se.
3ra
Se.
4ta
Se.
1ra
Se.
2da
Se.
3ra
Se.
4ta
Se.
1ra
Se.
2da
Se.
3ra
Se.
4ta
Se.
Elaboración del plan de investigación
Lavado de las piezas del motor.
Compra de repuestos del motor.
Montaje del motor.
Pruebas de funcionamiento con gasolina.
Diseño del sistema para GLP.
Construcción y adaptación del sistema.
Pruebas de funcionamiento con GLP.
Cálculos de los parámetros de función.
Presentación final del proyecto.
57. 10.- BIBLIOGRAFIA
Tecnología del automóvil 2, GTZ, 1985 Editorial
REVERTÉ, S. A., Barcelona.
http://www.coches.net/noticias/ventajas_inconvenie
ntes_autogas_gas_licuado_glp
https://espanol.answers.yahoo.com/question/index?
qid=20090830183502AAUzc52
http://www.facilito.gob.pe/facilito/actions/PreciosGL
PAction.do
http://www.facilito.gob.pe/facilito/actions/PreciosCo
mbustibleAutomotorAction.do
http://www.hondaencasa.com/tipo-gx-gxv/670-
gx160-honda-motor-estacionario.html