Vol. 19 Núm. 3 (2020): Revista UIS Ingenierías
Artículos

Ensamble e instrumentación de un banco didáctico para pruebas de arranque en motores de combustión interna

Carlos Alberto Romero-Piedrahita
Universidad Tecnológica de Pereira
Andrés Felipe Rodriguez-Valencia
Universidad Autónoma de Occidente
Mauricio Monroy-Jaramillo
Universidad Tecnológica de Pereira

Publicado 2020-04-29

Palabras clave

  • motor de arranque,
  • banco de pruebas,
  • características de desempeño,
  • volante de inercia,
  • velocidad,
  • voltaje,
  • corriente,
  • potencias instantáneas
  • ...Más
    Menos

Cómo citar

Romero-Piedrahita, C. A., Rodriguez-Valencia, A. F., & Monroy-Jaramillo, M. (2020). Ensamble e instrumentación de un banco didáctico para pruebas de arranque en motores de combustión interna. Revista UIS Ingenierías, 19(3), 37–48. https://doi.org/10.18273/revuin.v19n3-2020004

Resumen

La medición instantánea de velocidad angular en volantes de inercia se ha usado, entre otras aplicaciones, en pruebas experimentales de motores de combustión interna para diagnosticar fallas, particularmente se ha implementado para evaluar las curvas de desempeño de motores de arranque y el estado inicial de las baterías. El presente artículo se enfoca en el desarrollo de un banco de pruebas didáctico basado en volante para realizar el diagnostico de desempeño de motores de arranque hasta de 3 kW, arrancadores eléctricos de motores de combustión interna de hasta 3 litros de cilindrada, propios de automóviles comerciales. Se describen las características principales del banco diseñado: elementos mecánicos, estructurales y accesorios; captadores de desplazamiento angular, corriente y voltaje de arranque, sistemas de lectura, tratamiento y presentación de información. Se emplea un sensor inductivo para la detección de la posición angular de un volante de inercia dotado de corona dentada; la señal análoga es convertida a digital y procesada digitalmente en un código escrito en Matlab®. Durante el ensayo del motor de arranque de prueba, se determina la variación de la potencia eléctrica entregada por éste y la variación de la velocidad angular del sistema de carga (volante) desde su inicio hasta la estabilización. La información experimental adquirida permite construir y analizar los perfiles de comportamiento de velocidad angular, intensidad de corriente, tensión y potencia eléctrica instantáneas. La contrastación, frente a las formas de características de los motores de arranque comerciales, del comportamiento de las señales de voltaje, corriente y potencia consumida del motor de arranque probado en el banco construido, permiten concluir sobre la idoneidad del banco y de la metodología concebida para realizar pruebas didácticas de caracterización y diagnóstico de motores de arranque en el Laboratorio de Máquinas de Combustión Interna de la Universidad Tecnológica de Pereira.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Referencias

REFERENCIAS:
[1] Romero, Carlos Alberto. Fundamentos teóricos de la construcción de máquinas de combustión interna (sistema de arranque de los motores). Pereira, Risaralda, Colombia. Universidad Tecnológica de Pereira. 1995.

[2] Vinogradov Jan, Averbukh Moshe and Rivin Boris. “On Board Battery Condition Diagnostics Based on Mathematical Modeling of an Engine Starting System”. SAE Technical Paper 2007-01-1476, 2007.

[3] Murugesan V, Chandramohan G, Kumar Senthil, Kumar Suresh, Murthy Vishnu. An overview of automobile starting system faults and fault diagnosis methods. Coimbatore, India. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. July, 2012.

[4] Nyberg Mattias. Model based fault diagnosis, methods, theory, and automotive engine applications. Sweden. Linköping University. Department of electrical engineering. 1999.

[5] Perez, J. M Alonso. Estudio del motor de arranque. [auto. libro] Alonso Pérez. Electricidad del Automóvil. Madrid: Paraninfo.

[6] Cantuña Flores, Julio Gabriel; Cerón Dorado, Marco Geovanny. Diseño y construcción de un banco de pruebas para motores de arranque. Repositorio digital ESPE. [En línea] abril de 2006. http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/4002/1/T-ESPEL-0252.pdf.

[7] Gambotti, Laurent. Oscaro. [En línea] Oscaro Recambios SL. [Citado el: 22 de octubre de 2013.] http://www.oscaro.es/rele-motor-de-arranque-bosch-0-331-402-001-40301-2188-p.

[8] Pérez, José Manuel Alonso. Técnicas del Automóvil. Madrid: Paraninfo, 1998.

[9] Crouse.W.H. Automobile Electrical Equipment,McGraw Hill Book Co
Inc.NewYork, 2005.

[10] Judge.A.W.Modern Electrical Equipment’s of Automobiles, Chapman & Hall, London 2004.

[11] Robert Bosch, Automotive Handbook, Bently Publishers,2004.

[12] Merchan Ramos Carlos Eduardo. Determinación de la Potencia y el Torque en Motores de Combustión Interna mediante la Técnica de la Aceleración Libre. Bucaramanga, Colombia. Trabajo de Grado, Universidad Industrial de Santander. Facultad de Ingenierías Fisico-Mecánicas.

[13] SKF. The SKF model for calculating the frictional moment [en línea]. Disponible en:< https://www.skf.com/binary/12-299767/0901d1968065e9e7-The-SKF-model-for-calculating-the-frictional-movement_tcm_12-299767.pdf>.

[14] Goldstein, S. “ On the resistance to the rotation of a disk immersed in a fluid,”. Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, Vol.31, part II, Apr. 1935, pp. 232-241.

[15] Gupta, R.B. “Cold starting of IC Engines”. Indian Institute of Petroleum, Dehra Dun-248 005. Def Sci J, Vol 38, No.1, January 1988, pp 77-85.

[16] Viorel Ioan, Szabó Loránd, Löwenstein Lars, Stet Cristian. “ Integrated starter generators for automotive applications”. Technical University of Cluj-Romania, Department of Electrical Machines. Volume 45, Number 3, 2004.