Este documento describe el desarrollo de un motor diésel adiabático de dos tiempos y dos pistones opuestos por cada cilindro con tecnología avanzada. El objetivo es desarrollar un motor más eficiente en el ahorro de combustible, menos contaminante y económico. Se discuten los materiales aislantes de calor como la cerámica para mejorar la eficiencia. El motor funciona comprimiendo aire entre los dos pistones opuestos y luego inyectando combustible.
El motor 1.9 TDi grupo VAG - Seat Audi Volkswagen Skodadegarden
El documento describe el motor diésel 1.9 TDi de Volkswagen. Introdujo innovaciones como la inyección directa de combustible a alta presión y el control electrónico, lo que mejoró el rendimiento, consumo y emisiones. Estuvo disponible en varias potencias entre 90 y 130 caballos de fuerza. Tuvo éxito comercial debido a su eficiencia y prestaciones similares a un motor de gasolina.
Desarrollo de la industria aeroespacialBannely Loya
Este documento resume el desarrollo e importancia de los materiales utilizados en la industria aeroespacial, como aleaciones de titanio, súper aleaciones y aleaciones de TiAl. Explica cómo estas aleaciones han permitido aumentar la eficiencia y vida útil de los motores de turbina al permitir operaciones a temperaturas más altas. También describe el uso pionero de aleaciones de TiAl en el motor GEnx de GE Aviation.
Este documento proporciona información sobre las partes principales de un motor diésel, incluyendo la cámara de combustión, la culata del cilindro, los pistones, el cigüeñal, las válvulas y los sistemas de lubricación, enfriamiento, admisión de aire y escape. Explica los diferentes tipos de cámaras de combustión como la cámara simple, de precombustión y de remolino, así como la ubicación de los puertos de admisión y escape. También describe otros componentes clave como la
Este documento describe diferentes tipos de procesos termodinámicos. Explica que un proceso adiabático es cuando un sistema no gana ni pierde calor, es decir Q=0. Un proceso isotérmico es cuando la temperatura se mantiene constante durante el cambio del sistema. Un proceso isobárico es cuando la presión se mantiene constante durante la expansión o contracción de un gas. Como ejemplo, se describe la ebullición del agua a presión constante como un proceso isobárico.
Este documento presenta una propuesta tecnológica para producir diesel de ultra bajo azufre en México. Describe el marco normativo para combustibles limpios en la UE y EE.UU. y su aplicación en México. Explica que para cumplir con los nuevos límites de azufre, se deben modernizar 15 plantas existentes y construir 3 nuevas. Propone usar tecnología de hidrotratamiento y enfatiza la importancia de la ingeniería conceptual para definir el alcance de la modernización de plantas existentes.
El documento describe los sistemas de inyección de combustible en motores diésel, comenzando con los principios básicos e historial del motor diésel. Luego analiza los diferentes tipos de sistemas de inyección, incluyendo bombas de inyección en línea, rotativas, individuales y common rail. Explica los componentes y funcionamiento de cada sistema. Finalmente, cubre la regulación electrónica de los motores diésel. El objetivo es proporcionar una revisión integral de los sistemas de inyección diésel de una manera estruct
Este documento describe diferentes métodos para eliminar contaminantes de procesos industriales, incluyendo combustión catalítica, incineración térmica, adsorción y métodos para eliminar partículas como colectores mecánicos y precipitadores electrostáticos. Explica los principios de operación de cada método y factores a considerar para seleccionar el equipo apropiado dependiendo del tipo y concentración de contaminante.
Este documento resume un proyecto de investigación sobre el motor Stirling. El proyecto tuvo como objetivo construir un modelo funcional básico de un motor Stirling de baja temperatura y aplicarlo para generar pequeñas cantidades de energía eléctrica. Se construyeron dos prototipos, siendo el segundo capaz de generar rotación al aplicar agua caliente e hielo. Sin embargo, la potencia generada fue baja y no fue posible usarla para producir electricidad. El documento concluye resaltando la necesidad de seguir desarrollando este tipo de mot
El motor 1.9 TDi grupo VAG - Seat Audi Volkswagen Skodadegarden
El documento describe el motor diésel 1.9 TDi de Volkswagen. Introdujo innovaciones como la inyección directa de combustible a alta presión y el control electrónico, lo que mejoró el rendimiento, consumo y emisiones. Estuvo disponible en varias potencias entre 90 y 130 caballos de fuerza. Tuvo éxito comercial debido a su eficiencia y prestaciones similares a un motor de gasolina.
Desarrollo de la industria aeroespacialBannely Loya
Este documento resume el desarrollo e importancia de los materiales utilizados en la industria aeroespacial, como aleaciones de titanio, súper aleaciones y aleaciones de TiAl. Explica cómo estas aleaciones han permitido aumentar la eficiencia y vida útil de los motores de turbina al permitir operaciones a temperaturas más altas. También describe el uso pionero de aleaciones de TiAl en el motor GEnx de GE Aviation.
Este documento proporciona información sobre las partes principales de un motor diésel, incluyendo la cámara de combustión, la culata del cilindro, los pistones, el cigüeñal, las válvulas y los sistemas de lubricación, enfriamiento, admisión de aire y escape. Explica los diferentes tipos de cámaras de combustión como la cámara simple, de precombustión y de remolino, así como la ubicación de los puertos de admisión y escape. También describe otros componentes clave como la
Este documento describe diferentes tipos de procesos termodinámicos. Explica que un proceso adiabático es cuando un sistema no gana ni pierde calor, es decir Q=0. Un proceso isotérmico es cuando la temperatura se mantiene constante durante el cambio del sistema. Un proceso isobárico es cuando la presión se mantiene constante durante la expansión o contracción de un gas. Como ejemplo, se describe la ebullición del agua a presión constante como un proceso isobárico.
Este documento presenta una propuesta tecnológica para producir diesel de ultra bajo azufre en México. Describe el marco normativo para combustibles limpios en la UE y EE.UU. y su aplicación en México. Explica que para cumplir con los nuevos límites de azufre, se deben modernizar 15 plantas existentes y construir 3 nuevas. Propone usar tecnología de hidrotratamiento y enfatiza la importancia de la ingeniería conceptual para definir el alcance de la modernización de plantas existentes.
El documento describe los sistemas de inyección de combustible en motores diésel, comenzando con los principios básicos e historial del motor diésel. Luego analiza los diferentes tipos de sistemas de inyección, incluyendo bombas de inyección en línea, rotativas, individuales y common rail. Explica los componentes y funcionamiento de cada sistema. Finalmente, cubre la regulación electrónica de los motores diésel. El objetivo es proporcionar una revisión integral de los sistemas de inyección diésel de una manera estruct
Este documento describe diferentes métodos para eliminar contaminantes de procesos industriales, incluyendo combustión catalítica, incineración térmica, adsorción y métodos para eliminar partículas como colectores mecánicos y precipitadores electrostáticos. Explica los principios de operación de cada método y factores a considerar para seleccionar el equipo apropiado dependiendo del tipo y concentración de contaminante.
Este documento resume un proyecto de investigación sobre el motor Stirling. El proyecto tuvo como objetivo construir un modelo funcional básico de un motor Stirling de baja temperatura y aplicarlo para generar pequeñas cantidades de energía eléctrica. Se construyeron dos prototipos, siendo el segundo capaz de generar rotación al aplicar agua caliente e hielo. Sin embargo, la potencia generada fue baja y no fue posible usarla para producir electricidad. El documento concluye resaltando la necesidad de seguir desarrollando este tipo de mot
En este proyecto se calculará teóricamente el ciclo Diesel de un motor diésel CAT C7.1 modelo 323D para una retroexcavadora usando datos ideales, y luego se recalculará usando datos reales para obtener resultados más precisos. Se aplicarán los fundamentos teóricos de los motores de combustión interna realizando cálculos ideales y reales para comparar los resultados y hallar conclusiones que permitan prever posibles inconvenientes.
Este documento presenta información sobre el sistema de alimentación de motores de gasolina. Explica que el sistema suministra combustible a presión a través de componentes como el depósito, bomba, filtro e inyectores. También describe los tipos de filtros utilizados, incluidos los filtros de aire, combustible y del inyector, los cuales eliminan partículas para proteger el motor.
Este documento presenta información sobre el sistema de alimentación de motores de gasolina. Explica que el sistema suministra combustible a presión a través de componentes como el depósito, bomba, filtro e inyectores. También describe los tipos de filtros utilizados, incluidos los filtros de aire, combustible y del inyector, los cuales eliminan partículas para proteger el motor. El objetivo es enseñar sobre el mantenimiento de estos componentes críticos para el correcto funcionamiento del motor.
Este documento describe varios tipos de maquinaria industrial y sus componentes. Incluye descripciones de una máquina de corte de chapa, sistemas de aromatización ambiental, componentes hidráulicos y neumáticos, generadores eléctricos, aislantes y conductores eléctricos, y máquinas de efectos encadenados.
Hidrógeno aplicación en motores de combustión interna - marc fàbregaAndres Ortiz Tobon
Este documento presenta un proyecto de investigación sobre la aplicación de motores de hidrógeno en combustión interna. En primer lugar, introduce brevemente la situación actual de las reservas de petróleo y la necesidad de encontrar energías alternativas. Luego, analiza diversas fuentes de energía renovables que podrían usarse para producir hidrógeno, como la solar, eólica, geotérmica y de biomasa. A continuación, estudia las propiedades, obtención, almacenamiento y transporte del hidrógeno. Finalmente, exam
Introducción Motores de Combustión Interna (MCI) Tecnología IIBoris González
Este documento presenta 7 temas sobre motores de combustión interna, incluyendo: 1) el ciclo Otto, 2) términos teóricos como punto muerto superior e inferior, 3) relación de compresión y eficiencia térmica, 4) elección de combustible, 5) curvas características, 6) viscosidad de lubricantes, y 7) nivel de calidad API. Explica conceptos clave para el estudio teórico de motores como volumen desplazado, relación de compresión, cilindrada y potencia.
Este documento contiene preguntas y respuestas sobre motores de combustión interna. Explica los tipos de mantenimiento que intervienen en el rendimiento del motor, como el correctivo, preventivo y predictivo. También define conceptos clave como cilindrada, relación de compresión, combustión y las consecuencias de una combustión incompleta. Finalmente, identifica las partes principales de un motor como la cámara de combustión, culata, biela, bloque, cárter y cigüeñal.
Un Centro de Diagnóstico Automotor (CDA) es una entidad pública o privada destinada al examen técnico-mecánico de vehículos y la revisión del control de emisiones de acuerdo con las normas ambientales. La norma técnica colombiana NTC 5385 establece los requisitos técnicos que debe cumplir un CDA para ser certificado, incluyendo instalaciones, equipos, sistema de información y capacitación del personal. Los CDA contribuyen a la seguridad vial, protección ambiental y del patrimonio al aseg
Este documento presenta el plan de trabajo de un estudiante de mecatrónica automotriz. Incluye información general del estudiante, la planificación del trabajo dividido en actividades y fechas de entrega, y preguntas guía sobre sistemas automotrices con sus respuestas. El estudiante responde preguntas sobre partes de motores, transmisiones, suspensión y otros componentes vehiculares.
El documento resume el proceso de escape en los motores de combustión interna alternativos. Explica cómo el diseño del sistema de escape afecta la evacuación de gases y la renovación de la carga de aire fresco. También describe los tratamientos como la recirculación de gases de escape y los catalizadores para reducir la contaminación de los gases de escape.
Este documento presenta un análisis del diseño de un reactor modular de alta temperatura enfriado por gas (MHTGR). Después de revisar la experiencia previa con reactores enfriados por gas, se establecieron nuevos requisitos de diseño enfocados en la seguridad pasiva, mayor disponibilidad y protección de la inversión. El diseño propuesto consiste en un núcleo anular de elementos combustibles prismáticos en una vasija de acero, que satisface los objetivos de seguridad para módulos de 100-150 MW el
El documento describe las características de la inyección estratificada de combustible en motores de combustión interna. La inyección estratificada inyecta combustible en dos etapas para lograr funcionamiento por mezcla homogénea o estratificada. Los inyectores suministran la cantidad necesaria de combustible y pueden ser mecánicos o electrónicos. Las válvulas de admisión y escape difieren en materiales, temperaturas de trabajo y diámetros. La inyección de agua en el cilindro puede elevar la potencia y redu
Este documento trata sobre los diferentes tipos de motores diésel, sistemas de inyección y gestión electrónica. Se describen los principios básicos de funcionamiento de los motores diésel, incluyendo las fases de admisión, compresión, trabajo y escape. También se explican los tipos de inyección indirecta y directa, y los tres sistemas de inyección directa utilizados por el grupo VW: bomba rotativa, inyector bomba y common rail. El objetivo del curso es que los participantes puedan clasificar, analizar y diagnostic
El documento proporciona una historia detallada de los motores de combustión interna desde sus inicios en el siglo XVIII hasta su perfeccionamiento en el siglo XIX. Explica que los primeros intentos de crear un motor de explosión datan de 1800, pero que fue Nikolaus Otto quien desarrolló con éxito el ciclo de cuatro tiempos en 1876, mejorando la eficiencia de estos motores y allanando el camino para su uso generalizado en la industria. Además, se mencionan otros pioneros como Alphonse Beau de
Este documento resume la historia de los motores de combustión interna desde sus inicios a principios del siglo XIX hasta su desarrollo en el siglo XX. Explica que los primeros intentos de crear un motor de explosión se remontan a 1800, pero que fue Nikolaus Otto quien desarrolló con éxito el motor de cuatro tiempos en 1876. Más tarde, Gottlieb Daimler sustituyó el gas por gasolina como combustible e hizo que los motores fueran aptos para vehículos. Por otro lado, Rudolf Diesel inventó el motor
Este documento resume la historia de los motores de combustión interna desde sus inicios a principios del siglo XIX hasta su desarrollo en el siglo XX. Explica que los primeros intentos de crear un motor de explosión se remontan a 1800, pero que fue Nikolaus Otto quien desarrolló con éxito el motor de cuatro tiempos en 1876. Posteriormente, Gottlieb Daimler sustituyó el gas por gasolina como combustible e hizo que los motores fueran aptos para vehículos. Más adelante, Rudolf Diesel inventó
Inspiring Day es un foro de encuentro donde visualizar escenarios futuros, desarrollar negocio o identificar nuevas oportunidades de diversificación, a través de la investigación y el desarrollo tecnológico.
Este evento tuvo lugar en Sevilla, en Parque Aerópolis, el 12 de diciembre de 2013.
Más información en <a>www.tecnalia.com/inspiringday/</a>
Este proyecto busca mejorar la eficiencia y reducir la contaminación de las motos de dos tiempos mediante la implementación de dos inyectores electrónicos controlados por el velocímetro y una modificación de la cámara de combustión, eliminando los boquetes de entrada actuales. Esto permitirá una combustión más completa que aproveche mejor el combustible y reduzca las emisiones de gases contaminantes.
1) El documento describe metodologías para definir provincias geotérmicas en México, identificando una zona no incluida anteriormente en inventarios debido a anomalías de flujo de calor.
2) Se correlacionan las anomalías con altas temperaturas calculadas por geotermómetros de sílice y profundidades someras de la temperatura de Curie.
3) Esto sugiere potencial geotérmico en la provincia asociada al volcanismo de intraplaca, sirviendo de base para evaluar recursos en provincias volcánic
En este proyecto se calculará teóricamente el ciclo Diesel de un motor diésel CAT C7.1 modelo 323D para una retroexcavadora usando datos ideales, y luego se recalculará usando datos reales para obtener resultados más precisos. Se aplicarán los fundamentos teóricos de los motores de combustión interna realizando cálculos ideales y reales para comparar los resultados y hallar conclusiones que permitan prever posibles inconvenientes.
Este documento presenta información sobre el sistema de alimentación de motores de gasolina. Explica que el sistema suministra combustible a presión a través de componentes como el depósito, bomba, filtro e inyectores. También describe los tipos de filtros utilizados, incluidos los filtros de aire, combustible y del inyector, los cuales eliminan partículas para proteger el motor.
Este documento presenta información sobre el sistema de alimentación de motores de gasolina. Explica que el sistema suministra combustible a presión a través de componentes como el depósito, bomba, filtro e inyectores. También describe los tipos de filtros utilizados, incluidos los filtros de aire, combustible y del inyector, los cuales eliminan partículas para proteger el motor. El objetivo es enseñar sobre el mantenimiento de estos componentes críticos para el correcto funcionamiento del motor.
Este documento describe varios tipos de maquinaria industrial y sus componentes. Incluye descripciones de una máquina de corte de chapa, sistemas de aromatización ambiental, componentes hidráulicos y neumáticos, generadores eléctricos, aislantes y conductores eléctricos, y máquinas de efectos encadenados.
Hidrógeno aplicación en motores de combustión interna - marc fàbregaAndres Ortiz Tobon
Este documento presenta un proyecto de investigación sobre la aplicación de motores de hidrógeno en combustión interna. En primer lugar, introduce brevemente la situación actual de las reservas de petróleo y la necesidad de encontrar energías alternativas. Luego, analiza diversas fuentes de energía renovables que podrían usarse para producir hidrógeno, como la solar, eólica, geotérmica y de biomasa. A continuación, estudia las propiedades, obtención, almacenamiento y transporte del hidrógeno. Finalmente, exam
Introducción Motores de Combustión Interna (MCI) Tecnología IIBoris González
Este documento presenta 7 temas sobre motores de combustión interna, incluyendo: 1) el ciclo Otto, 2) términos teóricos como punto muerto superior e inferior, 3) relación de compresión y eficiencia térmica, 4) elección de combustible, 5) curvas características, 6) viscosidad de lubricantes, y 7) nivel de calidad API. Explica conceptos clave para el estudio teórico de motores como volumen desplazado, relación de compresión, cilindrada y potencia.
Este documento contiene preguntas y respuestas sobre motores de combustión interna. Explica los tipos de mantenimiento que intervienen en el rendimiento del motor, como el correctivo, preventivo y predictivo. También define conceptos clave como cilindrada, relación de compresión, combustión y las consecuencias de una combustión incompleta. Finalmente, identifica las partes principales de un motor como la cámara de combustión, culata, biela, bloque, cárter y cigüeñal.
Un Centro de Diagnóstico Automotor (CDA) es una entidad pública o privada destinada al examen técnico-mecánico de vehículos y la revisión del control de emisiones de acuerdo con las normas ambientales. La norma técnica colombiana NTC 5385 establece los requisitos técnicos que debe cumplir un CDA para ser certificado, incluyendo instalaciones, equipos, sistema de información y capacitación del personal. Los CDA contribuyen a la seguridad vial, protección ambiental y del patrimonio al aseg
Este documento presenta el plan de trabajo de un estudiante de mecatrónica automotriz. Incluye información general del estudiante, la planificación del trabajo dividido en actividades y fechas de entrega, y preguntas guía sobre sistemas automotrices con sus respuestas. El estudiante responde preguntas sobre partes de motores, transmisiones, suspensión y otros componentes vehiculares.
El documento resume el proceso de escape en los motores de combustión interna alternativos. Explica cómo el diseño del sistema de escape afecta la evacuación de gases y la renovación de la carga de aire fresco. También describe los tratamientos como la recirculación de gases de escape y los catalizadores para reducir la contaminación de los gases de escape.
Este documento presenta un análisis del diseño de un reactor modular de alta temperatura enfriado por gas (MHTGR). Después de revisar la experiencia previa con reactores enfriados por gas, se establecieron nuevos requisitos de diseño enfocados en la seguridad pasiva, mayor disponibilidad y protección de la inversión. El diseño propuesto consiste en un núcleo anular de elementos combustibles prismáticos en una vasija de acero, que satisface los objetivos de seguridad para módulos de 100-150 MW el
El documento describe las características de la inyección estratificada de combustible en motores de combustión interna. La inyección estratificada inyecta combustible en dos etapas para lograr funcionamiento por mezcla homogénea o estratificada. Los inyectores suministran la cantidad necesaria de combustible y pueden ser mecánicos o electrónicos. Las válvulas de admisión y escape difieren en materiales, temperaturas de trabajo y diámetros. La inyección de agua en el cilindro puede elevar la potencia y redu
Este documento trata sobre los diferentes tipos de motores diésel, sistemas de inyección y gestión electrónica. Se describen los principios básicos de funcionamiento de los motores diésel, incluyendo las fases de admisión, compresión, trabajo y escape. También se explican los tipos de inyección indirecta y directa, y los tres sistemas de inyección directa utilizados por el grupo VW: bomba rotativa, inyector bomba y common rail. El objetivo del curso es que los participantes puedan clasificar, analizar y diagnostic
El documento proporciona una historia detallada de los motores de combustión interna desde sus inicios en el siglo XVIII hasta su perfeccionamiento en el siglo XIX. Explica que los primeros intentos de crear un motor de explosión datan de 1800, pero que fue Nikolaus Otto quien desarrolló con éxito el ciclo de cuatro tiempos en 1876, mejorando la eficiencia de estos motores y allanando el camino para su uso generalizado en la industria. Además, se mencionan otros pioneros como Alphonse Beau de
Este documento resume la historia de los motores de combustión interna desde sus inicios a principios del siglo XIX hasta su desarrollo en el siglo XX. Explica que los primeros intentos de crear un motor de explosión se remontan a 1800, pero que fue Nikolaus Otto quien desarrolló con éxito el motor de cuatro tiempos en 1876. Más tarde, Gottlieb Daimler sustituyó el gas por gasolina como combustible e hizo que los motores fueran aptos para vehículos. Por otro lado, Rudolf Diesel inventó el motor
Este documento resume la historia de los motores de combustión interna desde sus inicios a principios del siglo XIX hasta su desarrollo en el siglo XX. Explica que los primeros intentos de crear un motor de explosión se remontan a 1800, pero que fue Nikolaus Otto quien desarrolló con éxito el motor de cuatro tiempos en 1876. Posteriormente, Gottlieb Daimler sustituyó el gas por gasolina como combustible e hizo que los motores fueran aptos para vehículos. Más adelante, Rudolf Diesel inventó
Inspiring Day es un foro de encuentro donde visualizar escenarios futuros, desarrollar negocio o identificar nuevas oportunidades de diversificación, a través de la investigación y el desarrollo tecnológico.
Este evento tuvo lugar en Sevilla, en Parque Aerópolis, el 12 de diciembre de 2013.
Más información en <a>www.tecnalia.com/inspiringday/</a>
Este proyecto busca mejorar la eficiencia y reducir la contaminación de las motos de dos tiempos mediante la implementación de dos inyectores electrónicos controlados por el velocímetro y una modificación de la cámara de combustión, eliminando los boquetes de entrada actuales. Esto permitirá una combustión más completa que aproveche mejor el combustible y reduzca las emisiones de gases contaminantes.
Similar a El motor adiabático diesel de dos tiempos (20)
1) El documento describe metodologías para definir provincias geotérmicas en México, identificando una zona no incluida anteriormente en inventarios debido a anomalías de flujo de calor.
2) Se correlacionan las anomalías con altas temperaturas calculadas por geotermómetros de sílice y profundidades someras de la temperatura de Curie.
3) Esto sugiere potencial geotérmico en la provincia asociada al volcanismo de intraplaca, sirviendo de base para evaluar recursos en provincias volcánic
This document discusses pipeline infrastructure and soil-pipeline interaction. It covers several topics: underground assets and the large inventory of pipelines in the US and worldwide; the interface between soil and pipes; 2D and 3D modeling of soil-pipeline interaction; next generation hazard-resistant pipelines; and the impact of ground deformation on pipeline performance. The document provides examples of full-scale testing and numerical modeling to understand complex soil-pipeline behavior during different loading conditions.
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1) Recent major earthquakes showed that long fault ruptures and earthquake durations of 20-90+ seconds can significantly affect structural response compared to the typical duration of less than 30 seconds.
2) Shake table tests on bridge columns found that long duration motions led to more damage than short duration motions, with about a 25% reduction in displacement capacity and 20% reduction in spectral acceleration at collapse.
3) Both experimental and analytical studies showed long duration ground motions reduce column performance, highlighting the importance of considering duration when selecting ground motions for structural analysis.
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TIA portal Bloques PLC Siemens______.pdfArmandoSarco
Bloques con Tia Portal, El sistema de automatización proporciona distintos tipos de bloques donde se guardarán tanto el programa como los datos
correspondientes. Dependiendo de la exigencia del proceso el programa estará estructurado en diferentes bloques.
ESPERAMOS QUE ESTA INFOGRAFÍA SEA UNA HERRAMIENTA ÚTIL Y EDUCATIVA QUE INSPIRE A MÁS PERSONAS A ADENTRARSE EN EL APASIONANTE CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIŁ. ¡ACOMPAÑANOS EN ESTE VIAJE DE APRENDIZAJE Y DESCUBRIMIENTO
Los puentes son estructuras esenciales en la infraestructura de transporte, permitiendo la conexión entre diferentes
puntos geográficos y facilitando el flujo de bienes y personas.
1. £xfc 52- Z/ 3
5
Es un problema prioritario mejorar la habilidad nacional para
convertir el conocimiento clentlfico-tecnológico en productos
competitivos, tanto en sus atributos como en sus costos, que incorporen
los avances y aprovechen racionalmente los recursos de la planta
productiva nacional.
La reconversión industrial de México se fundamenta en la aplicación
Industrial y comercial de los avances clentificos y tecnológicos propios
y los universalmente accesibles. Pretender llevar a cabo tales
modernizaciones es modificar la posición competitiva, por lo que no es
lujo, sino necesidad, que México lo haga mejor que otros. Sin embargo,
la reconversión industrial de México, se da inmersa en un movimiento
simultáneo de modernización en la mayora de los paises industrializados
y de reciente industrialización. El factor "ciencia y tecnologia" no es
- 5 -
2. nuevo en este contexto; pero la capacidad de ser eficaz en la innovación
tecnológica a un ritmo intensivo y aprovechando el producto de la
Investigación propia y ajena, si lo es.
Todo ello plantea la pertinencia de un esfuerzo de substitución
eficiente de importaciones de tecnologla, por medio de la
conclentizaclón sobre la necesidad de establecer una capacidad de
Investigación y Desarrollo en las Industrias para que en ellas se
asimile, se adapte y se desarrolle tecnologla; al igual que la necesidad
de poner a punto las opciones de Investigación y Desarrollo existentes,
como ruta alterna para empresas que no tengan capacidad propia.
La reconversión del sector Ciencia y Tecnologla en México significa
el establecimiento de la Interfase apropiada para el aprovechamiento de
lo que ya produce la investigación nacional y mundial en productos
competitivos Internacionalmente.
La producción en México de motores de combustión interna en 1986
fue de 1,800 millones de dólares entre exportaciones y consumo nacional
(1). Es triste que de todos los motores producidos no exista uno solo de
tecnologla nacional. La tecnologla de motores adiab&ticos es una
tecnologa de "punta" y en ese tipo de tecnologlas es donde debemos
concentrar nuestros esfuerzos para estar en el mercado de lo moderno
tecnológicamente. Este trabajo pretende ser un esfuerzo en esa
dirección.
3. El objetivo primordial de este trabajo es desarrollar la tecnologla
para fabricar industrialmente un motor adiabático diesel de dos tiempos
y de dos pistones opuestos por cada cilindro con tecnologla de "punta".
Esto es, un motor sin sistema de enfriamiento.
El segundo objetivo es el desarrollo de un motor mas eficiente en
ahorro de combustible (2),(3),(4),(5),(9),(10) que provendrá de tres
atributos principales: 6% del ahorro de energia que resulta de la
reducción de pérdidas parásitas asociadas con mover gran cantidad de
aire por medio del ventilador y el agua por medio de bomba a través de
ductos y radiadores asi como la eliminación de bandas. En el motor
adiabático, la energia que convencionalmente se pierde en el sistema de
enfriamiento, es transferida en una buena medida a los gases de escape
donde puede ser aprovechada por turbinas de gas, expansores o motores de
combustión externa. Asimismo, la eficiencia del ciclo termodinámico se
mejora.
El tercer objetivo es la obtención de un motor menos contaminante
(5),(6),(7),(10) que se obtiene por estar mas calientes las paredes de
la cámara de combustión lo que reduce la contaminación gaseosa y de
particulas. Asimismo, el motor se hace multicombustible.
El cuarto objetivo es un motor mas económico, mas pequeto y mas
confiable.
- 7 -
4. Introduccij
A los motores de combustión, tanto interna como externa, se les
está exigiendo que sean mas económicos, con mejores atributos y que
operen con distintos tipos de combustibles, desde carbon pulverizado
hasta gas natural. El motor diesel convencional es imposible que pueda
sobrevivir a estas demandas.
Uno de los mejores candidatos para sobrevivir es el motor diesel
adiabático turbocompuesto (2),(3),(4),(8), donde el calor
convencionalmente desperdiciado en el enfriamiento del motor, aumenta la
energia de los gases de escape que es recuperada por una turbina de gas
que, acoplada a la flecha de salida aumenta la potencia de salida. Este
método obtiene un aumento substancial en la eficiencia térmica del
sistema. El motor diesel Turbocargado se compara con el Turbocompuesto
en la Fig. 3.
Los beneficios anteriores no son gratis. Como resultado de la
elimininación del sistema de enfriamiento por agua, la temperatura de
los materiales de la cámara de combustión, los materiales estructurales
y del lubricante aumentan. Esto implica una demanda tribológica mayor en
el lubricante, los anillos del pistón, y la camisa del cilindro. Para
poder mantener los objetivos del proyecto de economia y duración, es
necesario utilizar materiales aislantes al calor para mantener dentro de
la cámara de combustión el mayor calor posible.
5. ()
ADMISION AIRE
ADMISION AIRE
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COMPRESOR 1 TU RBI NA
COM PRESO URBINA
MOTOR
ESCApE
TU RBI NA
DE POTENCIA
ESCApE
3-A MOTOR
3-8 MOTOR
TU R BOCA RG A DO
TURB000MPUESTO
FiGURA N° 3
6. Diferentes tcn1cas han sido identificadas para reducir las
pérdidas de calor: reducción del área de la c&mara de combustión;
materiales aislantes al calor en la cámara de combustión; aumento
permisible al lubricante; enfriamiento por el aire que entra para la
combustión; y enfriamiento por radiación y convección de las partes
externas del motor. De las cinco técnicas mencionadas, la primera es una
caracteristica fnica del tipo de motor escogido para el proyecto: el
motor de dos tiempos y de dos pistones opuestos por cada cilindro ya que
elimina la cabeza o culata del motor por donde, en un motor convencional
de cuatro o de dos tiempos, se desperdicia el 30% del calor del sistema
de enfriamiento convencional. La segunda técnica mencionada, es la que
sigue en Importancia y es la de materiales aislantes al calor y que se
tratará enseguida.
Materiales Aislantes al Calor:
Existe un amplio rango de materiales aislantes al calor. Cualquier
material podrá ser clasificado en la siguiente lista como material
potencial:
-Aleación met&lica resistente a la temperatura.
-Cerámica monolitica aislante.
-Cerámica monolltjca no-aislante.
-"Composite" metal-cerámica.
-"Composite" cerámica-cerámica.
-Recubrimientos cerámicos aislantes.
- 10 -
7. Parkar (12) compara los materiales mas usuales y es reproducido en
la Tabla 1.
Glance (11) describe una metodologla utilizando una simulación del
ciclo diesel y análisis por elemento finito del sistema
pistón-camisa-culata-block cuyos resultados se expresan en la Tabla 2.
Como conclusiones, despues de revisar extensamente la literatura
disponible se escogieron las tecnologias mas utilizadas:
- Cerámica inonolitica.- Su utilización es generalmente para
fabricar partes imitando a las metálicas o insertos
fabricados con cerámica aislante o ceMeica no-aislante. Si
el pistón utiliza un inserto en la parte superior,
generalmente se utiliza un sujetador fabricado de lncoloy
903 entre la cerámica y el metal. La camisa del cilindro
generalmente se fabrica utilizando cerámica aislante como
Zirconla Parcialmente Estabilizada.
- Recubrimientos Cerámicos Aislantes.- La configuración
predominante es la de aislar toda la cámara de combustión
con recubrimientos cerámicos aislantes hasta con 3 mm de
Zirconia espreada con plasma, pero a esos espesores el
recubrimiento generalmente se descascara debido a los
esfuerzos Internos, y a menores espesores, no es suficiente
aislamiento.
- 11 -
8. CfI
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9. Parametro del Notor
1. Temperaturas (°C)
Promedio del gas del ciclo
Superficie de la corona del pistón
Camisa a la altura m.xima de los
anillos
Aceite
Flujo de Calor
(kW/mm-oil)
Cabeza
Pistan
Camisa
Fridci6n
Prdída de Calor
(kO]/min-cil)
Potencia de Salida (kW)
u-.-
O)
u u
TABLA NO. 2
1 II III
Enfriado por Sin enriar
Aaua Sin enfriar aislado
930 970 10°C
390 540 840
250 480 560
110 110 110
9.9 8.3 3.0
11.0 8.6 3.2
6.6 5.9 3.7
13.0 13.0 13.0
40.5 35.8 22.9
77.9 77.9 77.9
10. Motor adiabtjco Diesel de dos Tiempos con dos Pistones Opuestos
por Cada Cilindro (13):
Debido al enorme gasto que representa el dlseflo de un nuevo
prototipo de motor, se debe prestar especial atención y consideración a
los siguientes factores: campos de aplicación; rango de operación;
caracterlstjcas fundamentales de funcionamiento; costos de fabricación;
factibilidad de fabricación; factibilidad de complementación con partes
que ya se fabrican en Móxico.
En consideración a lo anterior, se han impuesto las siguientes
condiciones para la realización del diseño del prototipo del motor
diesel de 120 H.P. con pistones opuestos que aqui se presentan:
Un motor con un bajo costo de producción debido a un minimo de
inversión en bienes de capital para su fabricación.
Un motor para vehiculos comerciales y agricolas, o de tipo
industrial ligero y marino ligero.
Un motor tipo diesel adiabático turbocompuesto.
Un motor de bajo y facil mantenimiento.
Para el primer propósito, se limitó la potencia del motor a 60 HP
por cilindro y el rógimen de diseflo, a 2500 R.P.M., y se consideraron
versiones de uno, dos, tres y cuatro módulos de cilindros, abarcando asi
la gama de potencia de 60 a 240 H.P. en la cual existen innumerables
aplicaciones en México.
- 14 -
11. Descripción del funcionamiento del motor:
El tipo de motor propuesto es de dos tiempos, de das pistones
opuestos en un cilindro horizontal, con un cigUefal localizado bajo el
centro del cilindro, que esta conectado a los pistones por medio de
bielas y balancines (Fig 2).
El funcionamiento puede describirse someramente de la manera
siguiente:
Cerca del final de la carrera del pistón izquierdo, existe en el
cilindro un cinturón de lumbreras de escape; igualmente, cerca del final
de la carrera del pistón derecho, existe en el cilindro otro cinturón de
lumbreras de admisión. Empezando el ciclo con los dos pistones en su
posición extrema de alejamiento y con el cilindro lleno de aire, los
pistones, al regresar y cerrar las lumbreras, comprimen el aire, y en un
punto cercano a la posición de aproximación mAxima de dichos pistones,
el combustible es inyectado a travós de un inyector localizado enmedio
del cilindro. La combustión resultante y el aumento de presión en el
cilindro obligan a los pistones a alejarse en dirección de los extremos
del cilindro efectuando el trabajo del ciclo. Cerca del final de la
carrera, el pistón izquierdo descubre las lumbreras de escape, y asi
comienzan a salir por óstas los productos de combustión; inmediatamente
despuós, el pistón derecho descubre las lumbreras de admisión por las
que entra aire a presión, que barre los gases a través del cilindro,
forzndolos a salir por el extremo izquierdo (lumbreras de escape).
- 15 -
12. El pistón izquierdo al regresar cierra las lumbreras de escape y
posteriormente el pistón derecho cierra las lumbreras de admisión, y asi
termina el ciclo.
Este método de operación es el barrido uniflujo; en otras palabras,
el gas fluye a través del cilindro de punta a punta, siempre en el mismo
sentido, sin tener que regresar a la punta del cilindro en donde entró
como es el caso en los otros sistemas. La asimetria en el cierre de las
lumbreras permite: realizar el escape hasta una presión que sea
suficientemente baja cuando se descubre la lumbrera de admisión; y un
sobrealimentado, cuando se cierran primero las lumbreras de escape y
permanecen abiertas un tiempo las lumbreras de admisión.
Mecanismo de desfasamiento:
Para obtener las curvas de desplazamiento de los pistones con un
desfasamiento entre si que permita el barrido asimétrico, se modificó el
esquema original de este tipo de embielaje, el cual tiene las bielas
inferiores alineadas con el cigüeflal cuando los pistones se encuentran
en sus puntos muertos superiores respectivamente que, para esta
disposición, los desfasamientos entre los pistones, casi no existen.
(Flg. 4). El desfasamiento entre pistones se realiza subiendo hasta una
distancia de 247 mm entre el centro del cigüeial y la linea de centro
del cilindro. Con este desplazamiento las posiciones de las bielas
quedan ligeramente Inclinadas referentes a la linea horizontal, formando
un ángulo de 90 30' con ésta, como se muestra en la Fig. S.
- 16 -
13. Las posiciones de los acoplamientos de las bielas al cigUeflal deberán
estar a 180° con respecto una a la otra, si el giro del
cigüefíal es en el sentido de las manecillas del reloj, esto significa
que la biela del lado derecho ha quedado atrasada en 9a 30' con respecto
a la posición original y por lo tanto habrá que adelantarla la misma
cantidad de grados que la unión con el cigUelal alcance la linea
horizontal; igualmente. la biela del lado izquierdo ha quedado
adelantada 9 0 30' con respecto a la posición original para mantener los
mutSones del cigUelal diametralmente opuestos será necesario retrasar la
posición de la biela izquierda hasta avanzar la linea horizontal como se
muestra en la Fig. 6.
Caractersticas que resaltan del motor:
El uso de pistones opuestos permite la eliminación de la
cabeza del motor y por consiguiente el calor que antes se desperdiciaba
en su enfriamiento mejora la entalpia de los gases de escape.
La biela de pistón por la disposición geomótrica escogida, su
acción es prácticamente axial durante su carrera con respecto al pistón
(Fig. 6). Atributo importantisimo pues la reacción del pistón contra la
camisa casi no existe, reduciendo enormemente tanto el desgaste de los
anillos como la ovalización comón de la camisa.
El arreglo, forma y disposición de las bielas, balancines y
cigüe?lal, permite con el estudio cinemático apropiado, hacer que los
- 17 -
14. FIGURA N°4. POSICI6N DEL CIG1JENAL Y BIELAS, SIN
D ESFASAMIE NTO.
FIGURA NO 5. POSICI6N DEL CIGÜENAL Y BIELAS CON
DES FASAMI ENTO.
FIGURA N06 POSICI6N DEL CIGÜENAL Y BIELAS TE
NI E N D O LOS MU ÑONES DE CI GUENAL OPUESTOS DIAME -
TRAL MENTE CONSERVANDO EL DESFASAMIENTO E N T R E
PISTONES.
- 18 -
15. pistones reduzcan su velocidad relativa afin más de lo convencional en
los puntos muertos inferiores, permitiendo mas tiempo para la
"respiración" del motor y, por consiguiente, un aumento en la eficiencia
volumétrica a alta velocidad y reducción de los esfuerzos causados por
las masas en movimiento reciprocante, en el punto muerto inferior. El
aumento de los esfuerzos causados por las masas en movimiento en el
punto superior se aprovecha para disminuir el esfuerzo causado por la
presión de los gases. En el punto muerto superior, la cámara de
combustión se forma cuando el inyector se encuentra en uno de los
extremos de ésta en el momento de la inyección y hasta que termina, la
cámara se desplaza transversalmente al inyector, lo que permite una
inyección mas homogénea a lo largo de la cámara de combustión que,
sumado al torbellino controlado del aire de admisión que fué formado por
las lumbreras de admisión tangenciales, permite mejorar la
homogenización rápida del combustible con el aire.
Especificaciones de algunas caracteristicas del motor basados en el
estudio cinemático:
Diametro del pistón: 98.425 mm
Carrera: 80 mm para cada pistón
Cilindrada: 1372 cm 3 total entre los dos pistones
Longitud total del cilindro: 497 mm
Volumen de la cámara de com-
bustión: 66.35 cm3
- 19 -
16. Distancia minima entre pisto-
nes: 8.8 mm
Relación de compresión: 21
Distancia de compresión de
los pistones: 170 mm
En base a un estudio dinámico del embielaje que se elaboré por
medio de computadora se encontró que la mejor disposición del balancin
deberá obedecer a las siguientes condiciones:
- Las articulaciones del balancn deberán estar en el
mismo plano vertical.
- La relación de los brazos será de 1 a 1.
- La longitud de cada brazo será de 150 mm.
- Deberá tener un movimiento simétrico con respecto a la vertical.
Con los datos mencionados anteriormente se elaboré un estudio
cinemático para definir las dimensiones del embielaje. Esto se efectué
de un modelo tanto gráfico como analitico (por medio de un programa de
computadora) los cuales dieron una similitud de valores aproximadamente
de 1% , observando con esto, que tanto en uno como en otro sistema
existe una congruencia. Los resultados se listan a continuación:
- Longitud de biela superior: 195 mm
- Longitud de biela inferior: 270 mm
- 20 -
17. - Longitud de manivela del cigue-
55.3 mm
- Distancia vertical del eje del
balancin al eje del cigüelal: 300 mm
- Distancia vertical del eje del
balancin al eje del pistón: 151 mm
Estructura general del motor y órganos anexos:
Teniendo ya definido el embielaje, se determinó la estructura
general del motor (Flg 2), la cual fué basada en el calculo de fuerzas
utilizando un equipo de CAD, donde se calcularon las fuerzas causadas
por las inercias de las masas, sumadas a los esfuerzos causados por los
gases del ciclo termodinámico. Las fuerzas resultantes se utilizaron
para calcular por elemento finito los esfuerzos en cada elemento asi
como para calcular los diagramas polares de las fuerzas en las
chumaceras para su d1sefo y la localización de la entrada de aceite.
Conclusiones:
Los motores del futuro operarán con mas alta temperatura y mas
presión en el ciclo termodinámico. Los problemas mas dificiles a
resolver son tribológicos en las interfases anillo-camisa y
pistón-camisa, asl como el mejoramiento de la tecnologla de manufactura
y aplicación de cerámicas.
- 21 -
18. El motor diesel adiabático de dos tiempos y de dos pistones
opuestos por cada cilindro, debe ser un fuerte competidor en los motor.i
del futuro por su simplicidad y bajo costo, sobretodo en combinación ya
sea con un motor StlrIing o con una turbina de gas
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