U N I V E R S I D A D D E G U A D A L A J A R A CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERIAS DEARTAMENTO DE MECANICA ELECTRICA

Transcripción

1 CARRERA TITULO AUTORES ING. MECANICA ELECTRICA CONVERSION DE MOTOR DE COMBUSTION INTERNA PEREZ ORTIZ JOSE LUIS RODRIGUEZ MARTINEZ ERNESTO TORRES RAMIREZ JULIO RESUMEN DEL PROYECTO Se van ha realizar algunas conversiones a un motor de combustión interna, modificándolo para trabajar con aire a presión, en este caso se convertiría en un motor ecológico. Se puede interpretar como un proyecto demasiado costos, pero si se ve desde el punto de vista ecológico, nosotros creemos que es un proyecto que vale la pena 100%, ya que le debemos mucho al planeta creemos que es tiempo de pagárselo. No es por el hecho de que este fabricado por nosotros, sino por el hecho de que es una alternativa muy viable para el futuro, además de que es un campo donde muy pocos están enfocados (aquí en México), esto muestra el poco interés de la gente por conservar lo poco que nos queda del planeta. Nosotros como estudiantes, estamos llevando acabo un sueño, por así llamarlo, ya que se esta volviendo una realidad tangible, paso a paso estamos avanzando hacia esa realidad, y esperamos que la gente nos de su apoyo para seguir con este sueño. ANTECEDENTES: Este tipo de conversiones o motores no son muy conocidas, esto se ha ido dando desde hace poco tiempo con la inevitable situación de la terminación de los combustibles fósiles y la contaminación de nuestras ciudades, la cual también afecta a nuestra calidad de vida.

2 Se ha tornado urgente encontrar alternativas al motor de explosión y las grandes marcas estudian modelos de coches eléctricos, solares, híbridos, de hidrógeno, de gas metano, etc., algunos de ellos ya muy avanzados. A partir de ahí, se han empezado ha crear prototipos de estos tipos alternos de combustibles. Todo indica que el motor M.E.A de aire comprimido puede convertirse en uno de los mayores descubrimientos de este próximo siglo XXI en México, ya que aquí nadie ha tomado la iniciativa de ponerlo en practica. Este eslabón de combustible alterno no ha sido muy tomado en cuenta, ya que en el mundo solo se conoce lo hecho por: Guy Négre Ha conseguido desarrollar un motor capaz de propulsar un coche a más de 110 km/h, con una autonomía de hasta 300 kilómetros y con un coste de una peseta por kilómetro. Todo ello con una "contaminación cero", además de ir limpiando el aire del medioambiente. El automóvil es una de las comodidades a las que no podemos renunciar: forma parte de nuestra calidad de vida. DESARROLLO (Incluir desarrollo, cálculos, construcción, diagramas, bosquejos, imágenes, fotos) Desarrollo: 1.- Documentar la información necesaria para la conversión 2.-.Hacer un diagnostico de que piezas se van ha necesitar. 3.-Investigar posibles fabricantes de piezas a cambiarse, los sistemas y subsistemas, pedir una cotización para verificar la viabilidad del proyecto.

3 4.- En caso de no existir las piezas, comenzar a verificar si es posible que se diseñen y fabriquen por los mismos integrantes del equipo. 5.- Ensamblar el prototipo. 6.-Realizar las pruebas que sean necesarias hasta que el prototipo opere en optimas condiciones. Calculos: -El primer paso es analizar la siguiente figura: mm. X a 41 mm. Los datos son: P = 200psi. Diámetro del pistón = 78mm. Longitud de biela = mm. Distancia entre centros de cigüeñal = 41mm = m. -A continuación se tiene que averiguar la distancia x, para esto se utilizara el teorema de Pitágoras:

4 c = va 2 +b 2 Ahora se despejara la ecuación para b: -Elevando ambos lados de la ecuación al cuadrado: c 2 = (va 2 +b 2 ) 2 -Con esto se reduce el radical: c 2 = a 2 +b 2 -Después se despeja para b: a 2 = c 2 -b 2 -A continuación se aplica raíz cuadrada a ambos lados de la ecuación: va 2 =v c 2 -b 2 -Con esto se reduce el exponente: a = vc 2 -b 2 -Se sustituyen los valores en la ecuación: a = v(139.85) 2 -(41) 2 a = v a = v a = mm.

5 -Ahora se calculara el área del pistón: Diámetro del pistón = 78mm. A =? * r 2 A =? * (39) 2 A =? * 1521 A = mm 2. -Ahora se convertirán los mm2 a cm2: A = mm 2 / 100 = cm 2. A = cm 2. -Después se calcula la fuerza que se ejerce sobre el pistón: P = 200 psi = kg/cm 2. F = A x P F = ( cm 2 ) x (14.06 kg/cm 2 ) F = A continuación se calculara el Angulo a. Para lo cual se utilizaran las funciones trigonométricas: Sen A = a/c = cateto opuesto/hipotenusa.

6 Sen A = 41/ Sen A = Ahora se despeja para a: a = asen (0.2931) a = º = 17º. a = 17º -Por medio del álgebra vectorial se calcula la fuerza resultante: Fr = F1 (cos a) Fr = kg ( cos 17º) Fr = (0.9563) Fr = kg. -Después se efectúa la conversión de Fr de kg a N: Fr = kg (9.8065) Fr = N. -Ahora se calcula el troqué, Fr se multiplica por el brazo de palanca del cigüeñal: Distancia entre centros de cigüeñal = 41mm = m. Fr = N.

7 t = f x r t = ( N) x (0.041 m) t = N-m. = 8.38 kg-m. Bosquejo: Inversor de c.d. a c.a. 2.- Pedal con potenciometro. 3.- Válvula de control proporcional 4.- Válvulas de 127 volts de c.a. 5.- Filtro de aire. 6.- Compresor de aire de 127 volts c.a. 7.- Cabeza de aluminio 8.- Plc a 127 volts c.a. 9.- Bateria de 12 volts c.d Monoblock con pistones y sellos, anillos, pernos, metales, bielas, cigüeñal, polea, bomba de aceite y sensores y alternador.

8 Fotos:

9

10 RESULTADOS Los resultados que se esperan obtener son como minimo un 60% del torque de un motor de combustión interna, evitar la contaminación ambiental en un 100% y encontrar nuevas fuentes alternas de energia. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS - Catalogo Allen-Bradley de Sensores.

11 Sensores inductivos capitulo 2. - Catalogo general de productos SMC. Apartados 2 y 3. - Dinámica. Mecánica para ingeniería. Bedford Fowler. - Motores de combustión interna. Análisis y aplicaciones. Edward F. Obert. - Manual de instalacion y operacion deplc, Allen-Bradley. Capitulo 3, Montaje y dimensionamiento. -