Refrigeración de motores: ecuaciones, pérdidas y sistemas

/28 TEMA 5 PÉRDIDAS DE CALOR. REFRIGERACIÓN

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Objetivos /28

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Contenido /28

1. Introducción ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],/28 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],1. Introducción (cont.) /28

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],2. Ecuaciones generales /28 T r A r T sr T g T sg A g

2. Ecuaciones generales (cont.) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],/28

/28 2. Ecuaciones generales (cont.) ,[object Object],Q/ A g T sg - T sr T sg Aumenta Aumenta el grado de carga ↑ ↑ ↑ T g Aumenta el régimen de giro ↑ ↑ ↑ h g Aumenta el diámetro del cilindro ↓ ↑ ↑ e T sg Observaciones Punta del electrodo Alta Debido a los elevados valores de e/k w Cabeza del pistón Alta Debido a los elevados valores de e/k w (se reduce T sg empleando pistones de aleación ligera) Válvula de escape Alta Debido a los elevados valores de e/k w y h g

[object Object],2. Ecuaciones generales (cont.) /28 Motor Diesel DI N = 600 rpm

3. Ecuaciones semiempíricas para calcular el calor instantáneo ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],/28

[object Object],/28 3. Ecs. semiempíricas para calcular el calor instantáneo (cont.) Motor Diesel DI 2l 4000 rpm Plena carga

[object Object],/28 3. Ecs. semiempíricas para calcular el calor instantáneo (cont.) h g (W/m 2 ºC) 2000 1000 180 240 300 360 480 420 PMI Nu ßelt Eichelberg Woschni

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],/28 4. Ecuaciones semiempíricas para calcular el calor global

5. Balance térmico ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],/28 ,[object Object]

[object Object],5. Balance térmico (cont.) /28 ,[object Object],[object Object],[object Object], ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],ac Q Q pm N ref Q  g H  ci H  rad conv Q   b N a N e N c H f m  i N R N p 

[object Object],[object Object],[object Object],/28 6. Localización de las pérdidas de calor Culata Pared del cilindro Conductos de escape otros 50-60% 8-22% 16-26% 2-6% 40% 30% 30% 50% 50% 30-50% 6-10% 1-3% Escape Expansión Combustión Compresión 62% 8% (25%) (25%) 7% 15% 38% 0%

/28 6. Localización de las pérdidas de calor (cont.) ,[object Object],30-50 % 6-10 % 50 % 1-3 %

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],/28 6. Localización de las pérdidas de calor (cont.)

[object Object],/28 6. Localización de las pérdidas de calor (cont.) Variable a considerar Q r Q r /N e Aumento del diámetro del cilindro ↑ ↓ Aumento del régimen ↑ ↓ Aumento de la presión de admisión ↑ ↓ Disminución de la temperatura de admisión ↓ ↓ Aumento de la temperatura del refrigerante ↓ ↓

[object Object],/28 C m pme 6. Localización de las pérdidas de calor (cont.)

/28 7. Refrigeración por agua y por aire Fluido: agua+glicol Caudal: 2 l/kW min Salto térmico: 8º ,[object Object],Ne Hg

/28 7. Refrigeración por agua y por aire (cont.) Radiador Electro - ventilador Deposito de expansión Termocontacto Calefactor Termostato Bomba de agua

/28 7. Refrigeración por agua y por aire (cont.) 1 y 2 Anillos deslizantes de estanqueidad 3 Turbina 4 Anillo 5 Cuerpo de la bomba 6 Cubo polea bomba 7 Árbol de mando de la bomba 8 Cojinete bomba P impulsión = 0,5 – 1,5 bar Q: variable con el régimen de giro 7 3 8 6 1 4 2 5

/28 7. Refrigeración por agua y por aire (cont.) Tubo Aletas Conducto de sobrepresión Depósito superior Tapón Cuerpo del radiador Deposito inferior Radiador Parámetros de funcionamiento del radiador Δ p aire ≈ 20 – 300 Pa Δ t aire ≈ 20 – 30 ºC Δ t agua ≈ 7 – 10 ºC

[object Object],/28 Ne Hg 7. Refrigeración por agua y por aire (cont.) Aletas + soplante Caudal: 1000 l/kW min Salto térmico: 40º

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],/28 7. Refrigeración por agua y por aire (cont.)

Resumen ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],/28

Bibliografía ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],/28

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