Cálculo de potencia de un diagrama

Máquinas navales. Motor. Cilindros. Presión. Potencia. Mediciones

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OBTENCIÓN DE LA MEDIDA DE LAS ORDENADAS MÁXIMA Y MEDIA DE UN DIAGRAMA.

CARACTERÍSTICAS DEL MOTOR:

MARCA.

MAN B&W DIESEL.

MODELO.

6L90GBE LOW SPEED ENGINE.

Nº DE CILINDROS.

6.

DIÁMETRO.

900 mm.

CARRERA.

2180 mm.

VELOCIDAD DE RÉGIMEN.

97 R.P.M.

TIPO DE CICLO.

DOS TIEMPOS DIESEL.

POTENCIA EFECTIVA.

2915 KW. (3963 BPH).

ESCALA DEL RESORTE DEL INDICADOR.

0,8 mm.=1 Kg/cm2.

Ahora se refleja la medida de las abscisas y ordenadas de los diagramas de los diferentes cilindros.

Nº DE CILINDRO.

ABSCISAS. (mm.)

ORDENADAS. (mm.)

1.

121.

51,5

2.

119.

59,5

3.

123.

57,5

4.

120.

59

5.

120.

65

6.

118.

59

Ordenada media(l.)=

Ordenada máxima media=

Como la escala de los diagramas no es la real sino que se hizo una ampliación tenemos que corregir los valores anteriormente obtenidos multiplicándolos por un factor de corrección que es .

Ordenada media (l.)=

Ordenada máxima media=, donde la presión máxima viene dada por: Pmáx. 2 .

Que corresponde a la media de las medidas de las ordenadas máximas de cada cilindro expresadas en unidades de presión.

CÁLCULO DE LA ESCALA DE VOLÚMENES.

ev=

X=19646,36 cm3.

Vcm (Volumen de cilindrada media)=1388605,11cm3= 1,388m3.

PORCENTAJES DE DESVIACIÓN SOBRE LA MEDIA DE LA PRESIÓN DE CADA CILINDRO.

CILINDRO Nº 1.

Pmáx=

X=87,92% %desviación =-12,07%.

CILINDRO Nº 2.

Pmáx=

X=101,58%%desviación=1,58%

CILINDRO Nº 3.

Pmáx=

X=98,16%%desviación=-1,84%

CILINDRO Nº 4.

Pmáx=

X=100,73%%desviación=0,73%

CILINDRO Nº 5.

Pmáx=

X=110,97%%desviación=10,97%

CILINDRO Nº 6.

Pmáx=

X=98,16%%desviación=-1,84%

CÁLCULO DE LA PRESIÓN MEDIA Y DE LA POTENCIA INDICADA PARA CADA UNO DE LOS CILINDROS.

Para la obtención de estos datos he dividido la longitud del diagrama en 15 partes iguales, de manera que con estas medidas pueda iniciar las operaciones para la obtención de los cálculos.

NOTA: Las tablas con los valores de cada cilindro están a continuación de los diagramas, al comienzo de este ejercicio.

CILINDRO Nº 1.

Ym=

Pmi=

Wi=PmixVc Vc=

Wi=528,79

FRECUENCIA POR CILINDRO.

f=97

Poti=Wixf=732,90

CILINDRO Nº 2.

Ym=

Pmi=

Wi=PmixVc=528

Poti=Wixf=763,95

CILINDRO Nº 3.

Ym=

Pmi=

Wi=PmixVc= 583,46

Poti=Wixf=808,68

CILINDRO Nº 4.

Ym=

Pmi=

Wi=PmixVc= 576,02

Poti=Wixf=798,36

CILINDRO Nº 5.

Ym=

Pmi=

Wi=PmixVc=588,43

Poti=Wixf=815,57

CILINDRO Nº 6.

Ym=

Pmi=

Wi=PmixVc=618,23

Poti=Wixf=856,86

POTENCIA INDICADA DEL MOTOR.

La potencia indicada del motor es la suma de las potencias indicadas parciales.

Poti motor=Poti 1+Poti 2+Poti 3+Poti 4+Poti 5+Poti 6

Poti motor=1179,96kW+1229,96kW+1301,97kW+1285,36kW+1313,07kW+1379,55kW

Poti motor=7689,87kW

RENDIMIENTO MECÁNICO DEL MOTOR.

El rendimiento mecánico del motor estaría aproximadamente entre el 95-99%. En este caso no lo podemos calcular porque no se nos ha dado la potencia efectiva, o potencia al freno suministrada por el fabricante:

m=

ANOMALIDADES DEDUCIDAS.

CILINDRO

% DESVIACIÓN

Pmáx

TRABAJO

(kJ/ciclo)

POTENCIA

(kW)

1.

-12,07

732,90

1179,96

2.

1,58

763,95

1229,96

3.

-1,84

808,68

1301,97

4.

0,73

798,36

1285,36

5.

10,97

815,57

1313,07

6.

-1,84

856,86

1379,55

Observando en la tabla vemos que el cilindro 1 y el 5 son los que mayor desviación presentan en sus presiones máximas, siendo el cilindro 1 el que menos potencia ofrece y el 5 el segundo mejor en potencia. El cilindro 6 es el que más potencia y trabajo genera, con una desviación casí mínima, aunque cabe resaltar que en su diagrama indicado podemos ver que en el diagrama abierto hay una anormalidad en la combustión, ya que gran parte de esta parece ser realizada a presión constante, y luego en la expansión parece que la aguja del inyector tiene problemas de estanqueidad, por el rizado de la curva, o quizás se deba al exceso de prolongación de la combustión.

DIAGRAMA CILINDRO Nº 1.

L=121mm.

Ymáx=51,5mm.

n(Número de divisiones)=15.

B1=24mm.

B4=10mm.

B7=6mm.

B10=4mm.

B13=2mm.

B2=16mm.

B5=8mm.

B8=5mm.

B11=3,5mm.

B14=1mm.

B3=12mm.

B6=7mm.

B9=5mm.

B12=3mm.

B15"0mm.

DIAGRAMA CILINDRO Nº 2.

L=119mm.

Ymáx=59,5mm.

n=15.

B1=26mm.

B4=10mm.

B7=6mm.

B10=4mm.

B13=2mm.

B2=18mm.

B5=8,5mm.

B8=5mm.

B11=3,5mm.

B14"0mm.

B3=13,5mm.

B6=7mm.

B9=4,5mm.

B12=3mm.

B15"0mm.

DIAGRAMA CILINDRO Nº 3.

L=123mm.

Ymáx=57,5mm.

n=15.

B1=26,5mm.

B4=11,5mm.

B7=6,5mm.

B10=4,5mm.

B13=2mm.

B2=18mm.

B5=9mm.

B8=5,5mm.

B11=4mm.

B14=1mm.

B3=14mm.

B6=7mm.

B9=5mm.

B12=3mm.

B15"0mm.

DIAGRAMA CILINDRO Nº 4.

L=120mm.

Ymáx=59mm.

n=15.

B1=27mm.

B4=11mm.

B7=6mm.

B10=4mm.

B13=1mm.

B2=20,5mm.

B5=9mm.

B8=5mm.

B11=3,5mm.

B14"0mm.

B3=14,5mm.

B6=7mm.

B9=4,5mm.

B12=3mm.

B15"0mm.

DIAGRAMA CILINDRO Nº 5.

L=120mm.

Ymáx=65mm.

n=15.

B1=27,5mm.

B4=11mm.

B7=6,5mm.

B10=4,5mm.

B13=1,5mm.

B2=18,5mm.

B5=9mm.

B8=6mm.

B11=4mm.

B14"0mm.

B3=14mm.

B6=8mm.

B9=5mm.

B12=3mm.

B15"0mm.

DIAGRAMA CILINDRO Nº 6.

L=118mm.

Ymáx=59mm.

n=15.

B1=27,5mm.

B4=12mm.

B7=7mm.

B10=4,5mm.

B13=2mm.

B2=21mm.

B5=9,5mm.

B8=6mm.

B11=4mm.

B14"0mm.

B3=15mm.

B6=8mm.

B9=5mm.

B12=3mm.

B15"0mm.