“determinaciÓn de curvas caracterÍsticas de velocidad y carga de un motor de combustiÓn interna...
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“DETERMINACIÓN DE CURVAS CARACTERÍSTICAS DE VELOCIDAD Y CARGA
DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
CON GASOLINA Y GASOHOL DE 90 OCTANOS”
Ing. Juan Guillermo Lira Cacho, Ph.D.Instituto de Motores de Combustión Interna-UNILima, Nov. de 2010
Empleo de Gasohol en Motores
Motor Flex Fuel Estación de Gasohol
Propiedades del Etanol y la Gasolina
88
90
92
94
96
98
100
102
0 5 10 15 20 25 30 35 40
% de Etanol
Nº
de O
cta
no
(R
ON
) Gasolina obtenida por craqueo catalítico
Octanaje vs % de Etanol
Fuente: PETROPERU
Poder Calorífico Inferior vs % Etanol
29.6
29.8
30.0
30.2
30.4
30.6
30.8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
, M
J/L
% de Etanol
Relación estequiométrica vs % Etanol
8.60
8.65
8.70
8.75
8.80
8.85
8.90
8.95
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
lo, m
^3/
L
% de Etanol
Comparación de las propiedades de la gasolina y el gasohol G90 P
0.940.950.960.970.980.99
11.01
Den
sid
ad
Po
der
Cal
orí
fico
, M
J/L
Rel
ació
nes
teq
uio
met
rica
, kg
/kg
Rel
ació
nes
teq
uio
mét
rica
en m
^3/
L
G-90
G90 P
0102030405060708090
100
Nº O ctano(R O N) P VR , kP a
G -90G as ohol
Comparación de las propiedades de la gasolina y el gasohol G90 P
Variación de vs % de Etanol
0
1
2
3
4
0 2 4 6 8 10
% Etanol
Var
iaci
ón
de
Lam
bd
a, % .ctesVyV ca
0l
V
V
c
a
0.940.950.960.970.980.99
11.011.021.031.041.05
Poder calorífico Caudal Eficienciaefectiva
Potencia
G-90
G90 P
Comparación de parámetros del motor
eGcHuNe
MJ/L de combustible
Hu Gc
e Ne
PVR vs % de EtanolP
VR
, kP
a
% de Etanol
Banco de Pruebas del IMCI-UNI
NTP 383.066:1989, “Motores de Combustión Interna: Potencia neta, tanque neto y consumo específico neto de combustible” (ISO 1585)
Características del motor
• Marca: Daihatsu CB-20, con carburador• Número de cilindros: 03• Cilindrada: 993 cm3
• Encendido: por chispa eléctrica, convencional.• Refrigeración: por agua.• Potencia nominal: 40,5 kW a 5.500 RPM• Relación de compresión: 9,0/1
Parámetros medidos en el banco de pruebas
• Torque• Velocidad • Potencia• Flujo de aire• Flujo de combustible• Emisiones de CO y HC• Coeficiente
Variación del flujo de aire
40455055606570758085
1500 2000 2500 3000RPM
Ga
, k
g/h
G-90
G90 P
20
30
40
50
60
70
80
3 6 9 12 15 18 21
Carga, kW
Ga
, kg
/h
G-90
G90-P
Variación del caudal de combustible
4
5
6
7
8
9
10
1500 2000 2500 3000RPM
Caud
al, L
/h
G-90
Gasohol
0
2
4
6
8
10
3 6 9 12 15 18 21Carga, kW
Caud
al, L
/h
G-90
Gasohol
Variación de λ
0.7
0.8
0.9
1.0
1500 2000 2500 3000RPM
Lam
bda
G-90
Gasohol
0.7
0.8
0.9
1.0
3 6 9 12 15 18 21Ne, kW
Lam
bda
G-90
Gasohol
Variación de la Eficiencia Térmica
26
27
28
29
30
31
32
1500 2000 2500 3000RPM
nt, %
G-90
Gasohol
15
18
21
24
27
30
3 6 9 12 15 18 21Carga, kW
nt, %
G-90
Gasohol
Variación de la Potencia y Torque
10
12
14
16
18
20
22
24
1500 2000 2500 3000RPM
Ne, k
W
G-90
Gasohol
60
65
70
75
1500 2000 2500 3000RPM
Me,
N.m
G-90
Gasohol
Variación del Consumo Específico
0.38
0.39
0.40
0.41
0.42
0.43
0.44
0.45
1500 2000 2500 3000RPM
ge, L
/kW
.h
G-90
Gasohol
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
0.65
0.70
3 6 9 12 15 18 21Carga, kW
ge, L
/kW
.h
G-90
Gasohol
Variación del CO
0
2
4
6
8
1500 2000 2500 3000RPM
%CO G-90
Gasohol
0
2
4
6
8
10
3 6 9 12 15 18 21
Carga, kW
CO, %
G-90
Gasohol
Variación del HC
100
120
140
160
180
200
220
1500 2000 2500 3000RPM
HC, p
pm
G-90
Gasohol
100
120
140
160
180
200
3 6 9 12 15 18 21Carga, kW
HC, p
pm
G-90
Gasohol
Comparación de los parámetros del motorvar nyctem
80
85
90
95
100
105
Pote
ncia
Torq
ue
Caud
al d
eai
re
Caud
al d
eco
mbu
stib
le
Lam
bda
Cons
umo
espe
cífic
o
Efic
ienc
ia
Mon
oxid
o HC
%
G-90
G90 P
Conclusiones Ventajas: Aumenta el octanaje del combustible (aditivo). No son necesarias modificaciones y/o regulaciones. Aumenta la potencia y el torque del motor. La mezcla aire combustible se empobrece provocando
el aumento de y la eficiencia térmica. El consumo especifico del combustible prácticamente
no cambia. Disminuyen las emisiones de CO y HC.
Conclusiones
Desventajas: Aumentan ligeramente las pérdidas evaporativas. Aumentan las emisiones de NOx
El gasohol es ligeramente corrosivo y disolvente. El etanol es higroscópico y tendencia de separación
de fases.
