Evaluación energética y exergética en un motor de combustión interna ciclo Otto de 1.6L

Abstract

<jats:p>El presente trabajo tuvo como objetivo: Evaluar el comportamiento de un motor de combustión interna mediante el balance energético y exergético para la valorización de su desempeño, considerando como caso de estudio a un motor de vehículo Mazda 3 – 1.6; el cálculo energético se desarrolló en ruta previamente caracterizada a velocidad constate de 50 km/h y 90 km/h. Tras una investigación de tipo experimental, con base en observación y medición, además de métodos de inducción, deducción y síntesis, se determinó, dentro de las principales conclusiones, que el análisis del balance energético y exergético aporta a generar ideas para la optimización y un uso más eficiente de hidrocarburos; se determinó, además, que el motor estudiado presenta un rendimiento energético promedio de 27.57 % para una velocidad de 50 km/h, mientras que el flujo de exergía total del sistema es 22 %, no existiendo diferencia significativa con los resultados de eficiencia a 90 km/h.</jats:p>

Evaluación experimental de un motor de encendido provocado bajo diferentes gasolinas

“…Con los resultados presentados se puede concluir que hay variaciones en el rendimiento energético y exergético en el motor estudiado al utilizar las tres gasolinas, se obtiene una mejor eficiencia energética de 11,31 % al usar gasolina súper. También se observa que la mayor pérdida de energía en el motor se presenta con el uso de la gasolina ecopaís de 10,21 kW (89,64 %), esta pérdida de energía se da en la emisión de los gases de escape y la transferencia de calor por conducción y convección, consecuente con los resultados de Llanes-Cedeño, Carguachi-Caizatoa, y Rocha-Hoyos [19], a la vez representa un alto potencial exergético de mejoramiento el cual puede ser aprovechado para generar trabajo y a la vez lograr aumentar la eficiencia energética del motor al usar la gasolina ecopaís, estos resultados son compatibles con los obtenidos por Valle et al [35], donde se obtuvieron pérdidas de energía igual a 8,57 kW (66,35 %) de un total de 12,92 kW (100 %).…”

“…La Figura 2 indica que las paredes de la cámara de combustión conforman los límites del sistema. Al utilizar la primera ley de la termodinámica se obtiene la descomposición de la energía del sistema, la Ecuación (1) que acompaña a la Figura 2 corresponde a decir que «el cambio de la energía del sistema (Esis), asumiendo que no hay pérdidas de energía en deformaciones del volumen de control, se reduce al cambio de la energía interna del sistema (U)» [19]. Para efectos prácticos de cálculo del balance energético del motor, la Ecuación (1) puede reescribirse como se muestra en la Ecuación (2) [21]:…”

“…Q: sumatoria de calor evacuado al ambiente H salida : sumatoria de entalpías que salen del sistema H entrada : sumatoria de entalpías que entran al sistema Lo anterior significa que, la suma de los calores que cruzan el sistema es igual a la diferencia entre la suma de entalpías que ingresan al sistema y la suma de entalpías que salen del sistema [19]. El cambio de entalpía, por su parte, es una medida de la cantidad de energía absorbida o entregada en un sistema termodinámico, es decir, es el cambio que se produce por una transformación en la que se puede recibir o aportar energía (como en el presente caso de estudio, energía mecánica), por lo que se puede considerar a la entalpía como numéricamente igual al calor intercambiado con el ambiente.…”

Evaluación experimental de un motor de encendido provocado bajo diferentes gasolinas

“…La Figura 2 indica que las paredes de la cámara de combustión conforman los límites del sistema. Al utilizar la primera ley de la termodinámica se obtiene la descomposición de la energía del sistema, la Ecuación (1) que acompaña a la Figura 2 corresponde a decir que «el cambio de la energía del sistema (Esis), asumiendo que no hay pérdidas de energía en deformaciones del volumen de control, se reduce al cambio de la energía interna del sistema (U)» [19]. Para efectos prácticos de cálculo del balance energético del motor, la Ecuación (1) puede reescribirse como se muestra en la Ecuación (2) [21]:…”

“…Q: sumatoria de calor evacuado al ambiente H salida : sumatoria de entalpías que salen del sistema H entrada : sumatoria de entalpías que entran al sistema Lo anterior significa que, la suma de los calores que cruzan el sistema es igual a la diferencia entre la suma de entalpías que ingresan al sistema y la suma de entalpías que salen del sistema [19]. El cambio de entalpía, por su parte, es una medida de la cantidad de energía absorbida o entregada en un sistema termodinámico, es decir, es el cambio que se produce por una transformación en la que se puede recibir o aportar energía (como en el presente caso de estudio, energía mecánica), por lo que se puede considerar a la entalpía como numéricamente igual al calor intercambiado con el ambiente.…”