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Tema 7. Requerimientos de mezcla

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  1. Tema 7. Requerimientos de mezcla Objetivos • Conocer la problemática de los requerimientos de la mezcla en los MEP • Distinguir entre la problemática que se presenta en transitorio y en estacionario Contenido • Introducción • Requerimientos en estacionario • Requerimientos en transitorio • Motores con combustible gaseoso Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 1

  2. Tema 7. Requerimientos de mezcla Contenido • Introducción • Requerimientos en estacionario • p.m.e – n constantes •  – n constantes • Requerimiento a n constante • Mezclas pobres. GDI / FSI • Requerimientos en transitorio • Arranque y calentamiento • Aceleración • Deceleración • Motores con combustible gaseoso Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 2

  3. Introducción Con un sistema que proporcionara un gasto másico de combustible proporcional al gasto másico de aire instantáneo que entra en el motor... • El motor seguramente no arrancaría • El motor sólo funcionaría bien en determinadas condiciones de régimen y carga • En las aceleraciones bruscas, el motor se pararía • En las deceleraciones habrían explosiones en el colector de escape ¿Qué es lo que pasa? Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 3

  4. Caso p.m.e – n constantes Un punto cualquiera del mapa de funcionamiento del motor se puede conseguir de diversas maneras... Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 4

  5. Caso p.m.e – n constantes Grado de admisión (): grado de estrangulamiento de la admisión (posición de la mariposa)  máx: se corresponde con el dosado límite de estabilidad  mín: se corresponde con el dosado de Nmax  : se corresponde con el dosado de mínimo gef  e: se corresponde con el dosado estequiométrico Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 5

  6. Caso  – n constantes Al hacer variar el dosado, varía tanto p.m.e. como gef Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 6

  7. Caso  – n constantes La información anterior se puede representar de otra manera Curva de gancho Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 7

  8. FR Máxima potencia 1.3 1.2 1.1 1.0 Mínimo consumo 0.9 0.8 p.m.e. Requerimiento a n constante Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 8

  9. Mezclas pobres ¿Cuál es el efecto de bajar el límite de funcionamiento en mezcla pobre? Se consigue una mejora en el rendimiento Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 9

  10. Mezclas pobres. GDI / FSI Motor con carga estratificada de dosado global pobre Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 10

  11. Requerimientos en transitorio • Transitorios: • Arranque • Calentamiento • Aceleración • Deceleración El “mojado” de la pared depende de Tpared y Pcolector(alguna de ellas es variable en un transitorio) Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 11

  12. Requerimientos en transitorio Carburadore inyección monopunto: transitorios más críticos Inyección multipunto: transitorios menos críticos Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 12

  13. Arranque y calentamiento • La temperatura de la pared está por debajo del nivel nominal: • La evaporación del combustible es más difícil • Hace falta suministrar más combustible para conseguir que se evapore la cantidad suficiente • Motor con carburador: starter manual o automático • Motor con inyección (e.f.i.): enriquecimiento de la mezcla controlado electrónicamente en función de la temperatura del refrigerante Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 13

  14. Transitorio de aceleración • Al abrir de repente la mariposa del acelerador, la presión en el colector se hace mayor: • El combustible tiende a evaporarse menos, con lo que aumenta la cantidad de combustible que “moja” la pared • Es preciso suministrar más combustible para tener en cuenta que parte de él va a ir destinado a la pared, y no al cilindro • Motor con carburador: bomba de aceleración. Introduce más caudal de combustible cuanto más rápido es el accionamiento de la mariposa. • Motor con inyección (e.f.i.): enriquecimiento de la mezcla controlado electrónicamente en función de la velocidad de accionamiento de la mariposa. Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 14

  15. Transitorio de deceleración • Al cerrar de repente la mariposa del acelerador, la presión en el colector se hace menor: • El combustible tiende a evaporarse más, con lo que gran parte del combustible que estaba “mojando” la pared se evapora • La mezcla se enriquece de manera incontrolada (se pueden producir, incluso, explosiones en el escape), y hay que reducir el suministro de combustible • Motor con carburador: amortiguador para reducir la velocidad de cierre de la mariposa. • Motor con inyección (e.f.i.): en muchos casos también se tiene un amortiguador para reducir la velocidad de cierre de la mariposa, y además se corta la inyección. Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 15

  16. Combustibles gaseosos • Al no existir fase líquida, no existen problemas de transitorios • gef se reduce, pero también la Nmax es menor Ampliación de Motores de Combustión. Tema 7.- Requerimientos de la mezcla en MEP 16