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Colegio Salesiano

Padre José Fernández Pérez Puerto Montt.

Proyecto Motor a Etanol

Nombre: Esteban Gallardo Curso: 3º D Mecánica Automotriz Profesor: Sergio Avalos Garrido

Indice Pag. 1.- Relevancia del informe. Pag. 2.- Principios de funcionamiento del motor. Pag. 3.- Ciclos teóricos del motor. Pag. 4.- Ciclos prácticos del motor. Pag. 5.- Inyección Diesel. Pag. 6.- Produccion de etanol.


Relevancia Recordar contenidos para la que la realización del proyecto de adaptación de un motor bencinero a etanol sea perfectamente ejecutado para tener asi un mayor manejo de información al momento de presentarse fallas o desperfectos en el motor y tener la capacidad de saber como enfrentar las complicaciones. También es grande la importancia del informe ya que todo lo que fue una ves conocimientos teóricos del motor, sistemas auxiliares o circuitos hidráulicos se pondrán ahora en práctica todos esos conocimientos.


Motores Otto y Diesel Principio de funcionamiento motor Otto: En este motor, se produce la inflamación de una mescla de aire y gasolina, esta mescla debe ser perfectamente dosificada (esto se realiza en el carburador). Después de introducida la mescla en el cilindro se provoca la explosión en la cámara de combustión, por medio de una chipa de alta tensión, proporcionada por el sistema de encendido. En el motor Otto la relación que existe entre el volumen total del cilindro y de la cámara de combustión se llama relación de compresión, y está comprendida entre 7 y 10:1 generalmente, ya que a partir de estos valores ay peligro de explosión instantánea de la mescla carburada lo cual es perjudicial para el motor. Principio de funcionamiento motor Diesel: En este motor, la energía se obtiene de la combustión de petróleo con aire comprimido que toma una gran temperatura en el interior del cilindro. En esta combustión se produce un fuerte aumento de la presión del aire. Para ello es necesario forzar el ingreso del petróleo a inflamar en la cámara de combustión que está ocupada por el aire comprimido. Esta misión la efectúa la bomba inyectora y los inyectores. La combustión se realiza debido a la fuete compresión a la que está sometida el aire, lo que a ocasionado su elevada temperatura y provoca la inflamación espontanea del petróleo a medida que ingresa al cilindro. En un motor Diesel, la relación de compresión es mucho más elevada que en un motor Otto, ya que no hay riego de sufrir una explosión espontanea. Esta relación de compresión puede ser de 15 y 25:1 aunque puede llegar a 30:1.


Ciclo teórico motor Otto de cuatro tiempos: Admisión: Comienza cuando el pistón se encuentra en el punto muerto superior. Se abre la válvula de admisión y el pistón baja, permitiendo la entrada de la mezcla debido a la succión que provoca el pistón; cuando el pistón llega al punto muerto inferior, se cierra la válvula de admisión. El cigüeñal a girado media vuelta. Compresión: El pistón sube hasta el punto muerto superior, mientras las válvulas están cerradas, comprimiendo la mescla en la cámara de compresión. El cigüeñal ha completado una vuelta. Explosión: En la carrera anterior la mescla quedo comprimida en la cámara de combustión. Una chispa producida en la bujía enciende el combustible, los gases al expandirse producen una gran presión que actúa contra la cabeza del pistón, obligándolo a bajar desde el punto muerto superior al punto muerto inferior. El cigüeñal ha girado una y media vueltas. Escape: El pistón asciende desde el punto muerto superior y se abre la válvula de escape que permite la salida de los gases al exterior expulsados por el pistón. Al llegar este al punto muerto superior se cierra la válvula de escape. El eje cigüeñal ha girado entonces dos vueltas, completando un ciclo de trabajo. Ciclo teórico motor Diesel de cuatro tiempos: Admisión: En el motor Diesel, durante la carrera de admisión el cilindro se llena de aire. Al comienzo del mismo la válvula de admisión se abre y el pistón baja al P.M.I. creando una depresión en el cilindro. En estas condiciones, el cilindro se llena de aire que entra por la válvula de admisión.


Compresión: Al comienzo de este tiempo la válvula de admisión se cierra, permaneciendo cerrada igual la de escape. El pistón comienza a subir comprimiendo fuerte mente el aire y al final de este tiempo ocupa solo el espacio interior de la cámara de compresión. La temperatura del aire que esta dentro del cilindro llega hasta los 700°C debido a la alta relación de compresión de estos motores. Combustión: Al final de la compresión, el inyector introduce en la cámara de combustión una cierta cantidad de petróleo finamente pulverizado, que al contacto con el aire caliente se inflama. Un estudio de este tiempo permite ver en el 3 fases: - “fase 1”: El comienzo de la combustión es brutal, ya que el pistón no a comenzado a bajar y el aire ocupa un espacio muy reducido. Por ello la presión se eleva hasta unos 80 bares aprox. - “fase 2”: Después, el pistón comienza a bajar mientras continua la inyección de combustible y la combustión del mismo. El aumento de volumen debido al descenso del pistón, esta compensado por la dilatación de los gases de la combustión, resultando que en esta fase la presión en el cilindro es constante. - “fase 3”: La combustión cesa mientras el piston continua descendiendo, lo que provoca una disminución de presión en el cilindro, debido al aumento de volumen. Cuando el pistón llega al PMI todavía queda una cierta presión en el cilindro. Escape: Llegando al PMI, la válvula de escape se abre, con lo que al subir el pistón hasta el PMS, empuja los gases quemados que están al interior del cilindro, asiéndolos salir por dicha válvula. Este tiempo permite apreciar dos fases: - “fase” 1: En el momento de abrirse la válvula de escape, la presión reinante en el cilindro baja hasta igualarse a la atmosférica. - “fase” 1: Durante la subida del pistón, los gases quemados son evacuados por la válvula de escape. Cuando el pistón llega al PMS, la válvula de admisión se cierra, abriéndose la de admisión y comenzando así un nuevo ciclo.

Ciclo práctico motor de cuatro tiempos:


En la práctica, para conseguir un mayor rendimiento del motor se efectúa la apertura y el cierre de las válvulas con un cierto adelanto o retraso respecto a los momentos indicados y se modifica el instante en el que salta la chispa o el comienzo de la inyección del combustible. De esta manera, el funcionamiento del motor sería el siguiente: Avance en la apertura del escape (A.A.E): Al ir bajando el pistón después de la explosión antes de que llegue al P.M.I. se abre la válvula de escape (A.A.E.) y comienzan a salir los gases quemados, con lo cual al empezar a subir el pistón no es frenado por la presión de los gases al interior del cilindro, ya que esta a desaparecido casi por completo. Avance en la apertura de la admisión (A.A.A.): Durante el tiempo de escape, la presión al interior del cilindro es prácticamente constante. Un poco antes de llegar el pistón al P.M.S. efectuando el escape, se abre la válvula de admisión (A.A.A.) estando todavía abierta la de escape, con lo cual la velocidad adquirida por estos gases al salir, arrastra a los de admisión favoreciendo el llenado del cilindro. Al comenzar a bajar el pistón el tiempo de admisión baja la presión dentro del cilindro por debajo de la atmosférica, debido a la depresión creada por el pistón. Retraso en el cierre del escape (R.C.E.): Un momento después se cierra la válvula de escape y el vacío creado por el pistón al bajar provoca la entrada de la mezcla al cilindro. El “R.C.E.” permite una mejor evacuación de los gases quemados del cilindro y un barrido de los mismos por parte de los gases frescos que van ingresando al cilindro, así gran parte de los gases quemados son expulsados. Hay un tiempo en que las dos válvulas están abiertas, que se llama solapo o cruza de válvulas que contribuye al mejor llenado o vaciado del cilindro. Retraso en el cierre de la admisión (R.C.A.): Cuando el pistón comienza subir en compresión, la válvula de admisión aun está abierta (R.C.A.) para aprovechar la entrada de los gases frescos debido a la inercia y obtener un mejor llenado del cilindro. Se cierra la válvula de admisión, y los gases van siendo comprimidos cada vez más, como consecuencia de la subida del pistón. Antes de llagar al P.M.S. se produce el salto de la chispa o comienza la inyección según los casos. Sistema de inyección Diesel Tipos de inyección:


Bomba de inyección en línea: Esta bomba de inyección disponen de un elemento de bombeo por cada cilindro que consta de, cilindro de bomba y, de un émbolo de bomba. El émbolo de la bomba se mueve gracias al árbol de levas el cual recibe movimiento a través del motor, y retrocede empujado por un resorte incorporado en el mismo émbolo. Los elementos de la bomba están dispuestos en línea. El movimiento del embolo no cambia.

Fermentación y destilación de naranjas para producción de etanol FERMENTACION: Para realizar la fermentación se necesitan naranjas las cuales se exprimirán y el jugo de esta se almacenara en frascos de vidrio con un dispositivo en la tapa llamado “airlock” que sirve para q el CO2 que emana el jugo de naranja salga del el frasco, pero también para que el aire del ambiente no ingrese al frasco para que no estorbe con la fermentación. El proceso de fermentación dura entre 3 o 4 días al terminar la fermentación se introducirá el líquido fermentado en el destilador para el proceso de destilación. DESTILACION: Para el proceso de destilación se ocuparan varios materiales como una hoya a presión en la cual se almacenara el líquido fermentado para su ebullición,


la hoya a presión se conectara a un serpentín de cobre (Tubo de cobre enrollado), el serpentín estará sumergido en un estanque con agua la cual refrigerara el serpentín, se pone un recipiente al final del serpentín para recibir el alcohol recién destilado


Proyecto Biocombustible