Comparative statics with weighted mean reference level

En esta investigación usamos el método experimental y el análisis metodológico basado en los hechos de la práctica.

3.3.1 Técnicas

Para el arranque del motor, se hizo trabajar con gasolina de 84 octanos (Gasohol 84) para que alcance su temperatura normal de funcionamiento.

La experimentación en dos partes, ejecutar los ensayos y recolectar todos los datos del motor mencionados anteriormente cuando este emplee solo con combustible gasolina de 84 octanos (Gasohol 84) y examinarlo; y luego realizar las mismas pruebas en las mismas condiciones de trabajo cuando este trabaja con la mezcla de gasolina de 84 octanos (Gasohol 84) y el producto nanotecnológico EF-TABS, para consecutivamente realizar los estudios comparativos de los parámetros económicos y ecológicos.

Con respecto al análisis energético se determinaron el torque y la potencia efectivo en los distintos regímenes de velocidad y carga al usar como combustible la mezcla de gasolina de 84 octanos - producto nanotecnológico EF-TABS y solo gasolina de 84 octanos (Gasohol 84).

Para determinar el torque, se tuvo que instalar una balanza dinamométrica de 10 kg., el cual mide la fuerza de giro del estator con respecto al rotor del generador, del cual se acondiciono un brazo de 0.398 m aproximadamente que se conectó a la balanza. Luego se tomó registro de estas fuerzas obtenidas de las pruebas para los distintos regímenes de velocidad y carga. Posteriormente se multiplicó la fuerza por la longitud del brazo del generador.

Para medir la potencia del motor se tuvo que tomar registro de la frecuencia de rotación en el generador, mediante el uso del tacómetro digital infrarrojo DT – 2234C+, para los distintos regímenes de velocidad y carga. Luego con el torque calculado y la frecuencia rotacional del motor medidos, calculamos la potencia.

Con relación al análisis económico del motor, se determinó el consumo específico de combustible como uno de los valores necesarios en el estudio de los parámetros económicos del motor KOHLER MAGNUM M8, la cual está asociada con el tiempo en que se consume cierta cantidad de combustible. Para esto se requirió un cronómetro, que midió el tiempo en segundos en que se consumía 3 mL (bureta graduada) de combustible para así tener un mejor control de la medición, en esta investigación con el propósito de tener los datos más precisos posibles, se hizo 10 mediciones del tiempo en que se consume 3 ml de combustible, para luego sacar un promedio del tiempo de las diez mediciones realizadas. El tiempo promedio calculado en segundos y los 3 ml de combustible se ingresa a una formular experimental

Para determinar el consumo de aire, se instalaron 2 manómetros de agua, uno de ellos está conectado por un extremo al tanque de estanqueidad y el otro extremo con el medio ambiente (∆h1). El otro manómetro está instalado al tanque de estanqueidad por

un lado y el otro lado está conectada con el estrangulamiento del tubo de Venturi (∆h2).

De esta manera se tiene las 2 diferencias de altura de presiones generadas por la presión del aire, en ambos manómetros; luego estos datos se aplican directamente en una formula experimental.

Para el caso del régimen térmico del motor se realizaron la toma de los datos de las temperaturas del motor, del aceite, del aire de admisión y de los gases de escape; para ello se usó la Pistola termométrica de rangos de -50 °C hasta 550 °C, La temperatura del motor, admisión, aceite y de los gases de escape se hizo apuntando la Pistola termométrica a una de las aletas del motor, al múltiple de admisión, al cárter del motor y al silenciador de la tubería de los gases de escape del motor.

3.3.2 Recolección de Datos

Se tomará la lectura de los valores mostrados por los instrumentos de medición

en el banco de pruebas, tales como:

 Fuerza en la balanza: F

(kgf)

 Frecuencia de rotación del cigüeñal: n (rpm)

 Tiempo de consumo de combustible: Δt (s)

 Volumen de combustible consumido: ΔV (mL)

 Variaciones de altura en el manómetro 1: Δh

(mmH

O)

 Variaciones de altura en el manómetro 2: Δh

(mmH

O)

 Temperatura del motor: T

(°C)

 Temperatura de los gases de escape: T

(°C)

 Temperatura del aceite: T

(°C)

 Temperatura del aire de admisión: T

(°C)

3.3.3 FORMULAS EMPLEADAS

3.3.3.1 La Cantidad Total De Calor Introducida Al Motor Con El Combustible

𝑸̇𝒐=

𝑯𝒖× 𝑮𝑪

𝟑, 𝟔

Donde:

𝑮𝒄: consumo de combustible……[Kg/h] 𝑯𝒖 : poder calorífico del combustible

𝑸̇𝒆= 𝑵𝒆

Donde:

𝑵𝒆 : potencia efectiva del motor

3.3.3.3 El Calor Llevado Por Los Gases De Escape

𝑸̇𝒈.𝒆= 𝑮𝒄[𝑴𝟐× (𝝁𝒄𝒗" + 𝟖. 𝟏𝟑𝟒) × 𝒕𝒈− 𝑴𝟏× (𝝁𝒄𝒗+ 𝟖. 𝟑𝟏𝟒) × 𝒕𝒐]

Donde:

𝑮𝒄: consumo de combustible……[Kg/h]

𝐌𝟐: moles de gases de escape por kg de combustible…[Kmol/Kg] 𝐌𝟏: moles de carga fresca por kg de combustible……Kmol/Kg

𝛍𝐜𝐯": Calores específicos molares a volumen constante de los gases de escape [KJ/

(Kmol. °C)]

𝛍𝐜𝐯: Calor especifico molares a volumen constante de la carga fresca [KJ/ (Kmol. °C)] 𝐭𝐠:Temperatura de los gases de escape……[°C]

𝐭𝐨:Temperatura de la carga fresca………[°C]

3.3.3.4 El Calor Perdido Debido a la Combustión Incompleta del Combustible

Cuando 𝜶 < 𝟏 entonces 𝑸̇𝒄.𝒊 se calcula acorde

𝑸̇𝒄.𝒊= (∆𝑯𝒖)𝒒𝒖í𝒎× 𝑮𝑪

(∆𝑯𝒖)𝒒𝒖í𝒎= (∆𝑯𝒖)𝑪𝑶+ (∆𝑯𝒖)𝑯_𝟐

(∆𝑯𝒖)𝒒𝒖í𝒎= 𝑨 × (𝟏 − 𝜶) × 𝑳𝒐

Donde:

𝑮𝒄: consumo de combustible……[Kg/h]

(∆𝑯𝒖)𝒒𝒖í𝒎 : fracción sumaria del calor que no se desprendió [J/s] 𝑨: 114 x 106 _{si K = 0.5 – 0.45}

𝜶 : coeficiente de exceso de aire

𝑳𝒐 : cantidad teórica de aire

𝑲: coeficiente de combustión incompleta

3.3.3.5 El calor de Refrigeración por Aletas

Donde:

T : Temperatura entre las aletas.

𝑄 = ℎ × 𝐴(𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒) × (𝑇𝐸𝐴 − 𝑇∞)

TBA: Temperatura base de la aleta.

𝐓∞: Temperatura expuesta a un medio (aire). h: coeficiente de transferencia de calor del aire.

A aleta: Área superficial total de todas las aletas sobre la superficie.

A libre: Área de la parte sin aletas de esa superficie.