Análisis energético de un motor de combustión interna a diferentes relaciones aire-combustible

La finalidad de este proyecto fue estudiar las relaciones que existen entre algunas de las variables y la relación aire combustible (A/C) de un proceso de combustión en un motor de combustión interna. Para esto se desarrolló un modelo del ciclo de Otto en el cual se analizó las variables temperatura...

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Main Author: Gavilema González, Sebastián Alejandro (author)
Format: bachelorThesis
Language:spa
Published: 2021
Subjects:
Online Access:https://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/14989
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Description
Summary:La finalidad de este proyecto fue estudiar las relaciones que existen entre algunas de las variables y la relación aire combustible (A/C) de un proceso de combustión en un motor de combustión interna. Para esto se desarrolló un modelo del ciclo de Otto en el cual se analizó las variables temperatura y presión máxima del ciclo, lambda, eficiencia termodinámica, trabajo neto y potencia. Mediante revisión bibliográfica y comparación de datos experimentales se determinó los datos de entrada, tomando como referencia una reacción de combustión completa y una determinada velocidad de reacción para el n-octano. Para el cálculo del balance de energía, se calculó las temperaturas de flama adiabáticas, las mismas que sirvieron como dato de conexión con el ciclo de Otto ideal utilizando la metodología de un reactor flujo pistón adiabático. Para la parte termodinámica se tomó los datos geométricos, diámetro y carrera del pistón, número de cilindros y rpm de un motor de relación de compresión 8.6, teniendo así los datos necesarios para el cálculo de las variables de cada uno de los 4 estados del ciclo de Otto. Así como el coeficiente de aire estequiométrico y aire en exceso dado por cada relación aire combustible A/C obtenida. Para una relación A/C de 15.12, la más cercana a la teórica, los valores de mayor temperatura y presión del ciclo fueron: 3023 *C, presión de 9631 KPa, trabajo de 1075 KJ/Kg, 79.77 KJ/s de potencia y el valor de aire estequiométrico de 12.5 para el combustible utilizado C8H18. Se concluyó que los datos más importantes fueron consumo de combustible, flujo de aire, relación de compresión, tipo combustible, presiones y temperaturas en el punto crítico del ciclo de Otto que permitieron estimar el trabajo neto del ciclo y la potencia del motor. Se recomienda ampliar el estudio para casos con deficiencia de aire y optimizar las temperaturas obtenidas en el estado 3 del ciclo.