ES2907807T3 - Sistema para medir el rendimiento de motor de dos tiempos de baja velocidad de gran tamaño y método para medir el rendimiento de motor de dos tiempos de baja velocidad de gran tamaño - Google Patents

Sistema para medir el rendimiento de motor de dos tiempos de baja velocidad de gran tamaño y método para medir el rendimiento de motor de dos tiempos de baja velocidad de gran tamaño Download PDF

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Abstract

Un sistema (100) de medición de rendimiento de un motor de dos tiempos de baja velocidad de gran tamaño que mide rendimiento de un motor durante un ciclo, comprendiendo el sistema: una unidad (10) de sensor de presión que detecta presión de combustión individual de cilindros; una unidad (20) de sensor de ángulo que detecta ángulos de rotación de un cigüeñal con un pulso Z del mismo coincidente con un TDC real de un cilindro de referencia predeterminado; y un medidor (30) de rendimiento que recolecta presión de combustión de los cilindros en los ángulos de rotación del cigüeñal desde la unidad de sensor de presión y la unidad de sensor de ángulo, muestra una pluralidad de gráficos sobre la presión de combustión de los cilindros en los ángulos de rotación del cigüeñal, presión de combustión de los cilindros en volúmenes de cámara de combustión, y tasas de cambio de presión de los cilindros en los ángulos de rotación del cigüeñal, encuentra la posición de un TDC de compresión y una pérdida de ángulo del cilindro de referencia a partir del gráfico sobre las tasas de cambio de presión de los cilindros en los ángulos de rotación del cigüeñal, ajusta puntos en tiempo cuando la unidad de sensor de ángulo detecta el ángulo de rotación del cigüeñal para los otros cilindros excepto para el cilindro de referencia, y luego mide rendimiento de los cilindros, caracterizado porque el medidor de rendimiento hace coincidir las posiciones de TDCs de compresión de los otros cilindros excepto para el cilindro de referencia con la posición del TDC de compresión del cilindro de referencia en el gráfico sobre las tasas de cambio de presión de los cilindros en los ángulos de rotación del cigüeñal ajustando los puntos en tiempo cuando la unidad de sensor de ángulo detecta el ángulo de rotación del cigüeñal para los otros cilindros excepto para el cilindro de referencia.

Description

D E S C R IP C IÓ N
S is te m a p ara m e d ir el re n d im ie n to de m o to r de d o s t ie m p o s de ba ja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o y m é to d o para m e d ir el re n d im ie n to de m o to r de d os tie m p o s de ba ja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o
A n te c e d e n te s
C a m p o
La p rese n te d ivu lga c ió n se re fere a un s is te m a para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de baja ve lo c id ad de g ran ta m a ñ o y un m é to do para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de baja ve lo c id a d de gran tam a ño , m ás p articu la rm e n te , con un s is tem a y m é todo para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de ba ja v e lo c id a d de g ran ta m a ñ o , p ud ie n d o el s is te m a y m é to d o m e d ir con m ás p rec is ión el re n d im ie n to de un m o to r re tira n d o un e rro r de to rs ió n y un e rro r de á n g u lo de e xp lo s ió n de un c igü eñ a l.
D e sc rip c ió n de la té c n ica re la c io n a d a
En g en era l, un d isp o s itivo de m o n ito riza c ió n de m o to re s de barcos está c re c ie n d o com o e qu ipo n ecesa rio para m a n te n im ie n to de m o to re s de barcos. En particu la r, los d isp os itivo s de m o n ito riza c ió n de m o to re s de barco s requ ieren n e c e s a ria m e n te u na te c n o lo g ía q ue m in im ice los e rro re s de m e d ic ió n p ara re a liz a r m e d ic ión p rec isa y e xa c ta en los m o to re s , y para e s te fin, se han d e sa rro lla d o d ive rsa s te c n o lo g ía s de m ed ic ión .
Un in d ic a d o r p ara m e d ir el re n d im ie n to de m o to re s de barcos es re p re se n ta tivo de la te cn o lo g ía de m e d ic ión de los d isp o s itivo s de m o n ito riza c ió n de m o to re s de b a rco s y se c la s ifica en un tip o m e cá n ico y un tip o e le c trón ico .
Un in d ic a d o r m e cá n ico se ha u sado g e n e ra lm e n te para b a rco s en la té c n ica re la c io n a d a , y se m o n ta en una llave de paso de p rueba de un m o to r y rea liza la m e d ic ión d ib u jan do la p res ión de una cá m a ra de co m b u s tió n en pape l y luego c a lcu la n d o el á rea u sa nd o un m e d id o r d e n o m in a d o un p la n ím e tro . S in e m ba rg o , el in d ic a d o r m e cá n ico tie n e el p ro b le m a de q ue h ay un e rro r de a lre d e d o r de a p ro x im a d a m e n te 10% e n tre el e s ta d o rea l de un m o to r y el re su lta d o de m e d ic ión d e b id o a la co m p e te n c ia de la p e rso n a q ue re a liza la m e d ic ión y un e rro r de l m ed idor.
P o r co n s ig u ie n te , re c ie n te m e n te , se usan g e n e ra lm e n te in d ica d o re s e le c tró n ico s q ue co m p e n sa n los d e fe c to s de los in d ica d o re s m e cá n ico s .
Un in d ic a d o r e le c tró n ico m ide el re n d im ie n to de un m o to r de barco , a d ife re n c ia del in d ica d o r m e cá n ico , d ib u ja n d o un d ia g ra m a de v o lu m e n a tra vé s de un m u e s tre o en p res ió n p ara un c ic lo de l m o to r u sa n d o e q u ip o d ig ita l y c a lcu la n d o a u to m á tica m e n te el área.
El in d ic a d o r e le c tró n ico m u e s tre a la p res ió n de un c ic lo de un m o to r a tra vé s de un m é to d o b asad o en tie m p o o un m é to do b asad o en ángu lo .
El m u e s tre o b asad o en el m é to d o b a sa d o en tie m p o es un m é to d o de re co le cc ió n de v a lo re s de p res ió n de a cu e rd o con una un idad de tie m p o e s ta b le c id a para un c ic lo de un m o to r y el m u e s tre o b asad o en el m é to do b asado en á ng u lo s ig n ifica un m é to d o de re co le cc ió n de v a lo re s de p res ió n de a cu e rd o con una u n id ad de á n g u lo e s ta b le c id a p ara un c ic lo de un m otor.
S in em bargo , el m u es tre o b asado en el m é to do basad o en tie m p o tien e un p rob lem a de c a u sa r un gran e rro r de cen tro c ieg o s u p e r io r (T D C ) d e b id o a q ue igno ra un ca m b io de ve lo c id a d in s ta n tá n e o de un m otor.
P o r c o n s ig u ie n te , el m u e s tre o b a sa d o en un m é to d o basad o en á n g u lo que re co le c ta va lo re s de p res ión u sa nd o un s e n s o r de á ng u lo (co d ifica d o r) q ue se ins ta la en un e x tre m o de un c ig ü e ñ a l se a p lica u su a lm e n te en la té cn ica re lac io na da .
Es decir, los d isp o s itivo s de m o n ito r iza c ió n de m o to re s de barcos de la té c n ica re la c io n a d a m iden el re n d im ie n to de un m o to r u sa nd o una te cn o lo g ía de m e d ic ión de p res ión e le c tró n ica q ue e m p le a la te cn o lo g ía de m u es tre o basad a en el m é to d o b a sa d o en á n g u lo para una m e d ic ión e xa c ta y p rec isa .
M ie n tra s tan to , en la m e d ic ión de l re n d im ie n to de un m oto r, un e rro r de T D C de 1 g rado p rovo ca un e rro r de a p ro x im a d a m e n te 10% en el re n d im ie n to del m oto r, p o r lo que es m uy im p o rta n te m e d ir un T D C cua nd o se m ide el re n d im ie n to de un m o to r y las in ve s tig a c io n e s p rev ia s re co m ie n d a n un e rro r de T D C d en tro de al m e no s 0.1 g rados.
S in e m b a rg o , los d isp o s itivo s de m o n ito r iza c ió n de m o to re s de b a rco s de la té c n ica re la c io n a d a no tie n e n en cu e n ta los e rro re s en to rs ió n de un c ig ü e ñ a l y en el á n g u lo de e xp lo s ió n de c ilin d ro s cu a n d o se m id e el re n d im ie n to de un m o to r de d os tie m p o s de baja ve lo c id a d de gran ta m a ñ o . Es dec ir, los d isp o s itivo s de m o n ito r iza c ió n de m o to re s de b arco s de la té cn ica re lac io na da hacen co in c id ir un pu lso Z (una seña l que g enera un pu lso una ve z p o r una revo luc ión) de un s e n s o r de á n g u lo m o n ta d o en el e x tre m o de un c ig ü e ñ a l o p u e s to a un vo la n te de ine rc ia con el T D C real de un p rim e r c ilind ro , p o r lo q u e es p o s ib le u na m e d ic ió n p re c isa p ara el p rim e r c ilind ro . S in e m b a rg o , un e rro r de to rs ió n y un e rro r de á n g u lo de e xp lo s ió n de l c ig ü e ñ a l no se tie n e n en cu e n ta p ara los o tro s c ilin d ro s , p o r lo q ue el e rro r e n tre el re n d im ie n to rea l d e l m o to r y el re n d im ie n to m e d id o e xce de un rango de e rro r de re fe ren c ia . Es decir, d ado que el vo la n te de ine rc ia de un m o to r e stá d isp u e s to o p u e s to al p rim e r c ilin d ro d o n d e se e s ta b le ce un s e n s o r de á ng u lo , los d isp o s itivo s de m o n ito riza c ió n de m o to re s de b arco s de la té c n ica re la c io n a d a d e te rm in a n q ue la ro tac ión se p rod u ce re la tiva m e n te te m p ra n o d eb ido a la to rs ió n p o r ro tac ión , p o r lo que re co n o ce n la p os ic ió n de un T D C que va a se r co lo ca d o an tes de la p os ic ió n real. P o r con s ig u ie n te , el v a lo r de re n d im ie n to ca lcu la d o es m a yo r que el v a lo r de re n d im ie n to real de l m otor.
P o r e je m p lo , en cu a n to a un m o to r de dos t ie m p o s de ba ja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o de 6 c ilind ro s , d ado que los á n g u lo s de e xp lo s ió n de los c ilin d ro s e stán d ise ñ a d o s con in te rva lo s de 60 g rad o s, los d isp o s itivo s de m o n ito riza c ió n de m o to re s de barcos de la té cn ica re lac io na da rea lizan el cá lcu lo ba jo el sup u e s to de q ue el T D C del se g u n d o c ilind ro a p a re ce d e sp u é s de 60 g ra d o s de a cu e rd o con el o rde n de e xp lo s ió n , cu a n d o se m ide el re n d im ie n to de l m o to r. S in e m b a rg o , en m o to re s rea les de d os tie m p o s de b a ja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o , los á n g u lo s de e xp lo s ió n de a cu e rdo con el o rden de e xp lo s ió n no p rog re san con p rec is ión con los in te rva lo s de 60 g ra d o s y se g e n e ra to rs ió n del c igü eñ a l d eb ido a la ro tac ión , p o r lo que se g en e ra un e rro r de m ás de 15% e n tre el re n d im ie n to real de l m o to r y el re n d im ie n to m ed ido . Para re fe ren c ia , cua n to m a yo r sea el ta m a ñ o y m e n o r la ve lo c id a d , m a yo r se rá la to rs ió n de un c igüeña l.
El d o cu m e n to W O 2004 048762 A1 d ivu lg a la d e te rm in a c ió n del cen tro c ieg o s u p e r io r (T D C ) rea l de un c ilind ro de re fe re n c ia p re d e te rm in a d o y co rre g id o u sa n d o un á n g u lo de p é rd ida con oc id o .
El d o c u m e n to DE 10 201 1 083471 A1 d ivu lga una d esv ia c ió n de l T D C e sp e ra d o con base en el T D C m e d id o del c ilind ro de re fe re n c ia que es cau sad o p o r la to rs ió n del c igüeñal. Esta to rs ión se detec ta usa nd o al m enos dos sensores de p res ión de c ilin d ro en el p rim e r y ú ltim o c ilind ros.
El d o c u m e n to US 2016 146132 A1 d ivu lg a la d e sv ia c ió n de á n g u lo de c ilin d ro s p ro vo ca d a p o r la to rs ió n de l c ig ü e ñ a l y que la d e tecc ión de p res ión de c ilind ro se v u e lve m ás p rec isa si se co n o ce la pos ic ión e xa c ta del p is tón en el c ilind ro re sp e c tivo . El d o cu m e n to KR 101 061 290 B1 d ivu lg a un s e n s o r de á n g u lo de c ig ü e ñ a l y una e va lu a c ió n de l T D C de p is tón d e sp u é s de la c o m p re s ió n u sa n d o se n so re s de p res ió n en c ilin d ro y un á n g u lo de p é rd id a co n o c id o a p a rtir de m e d ic io n e s y a lm a ce n a d o en una ta b la en el ECU.
R esum en
La p rese n te d ivu lga c ió n se ha re a liza do en un e s fu e rzo p o r re so lve r los p rob le m a s d e sc rito s a n te rio rm e n te y un ob je to de la p re se n te d ivu lg a c ió n es p ro p o rc io n a r un s is te m a y m é to d o de m e d ic ión de re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de baja v e lo c id a d de g ran ta m a ñ o , s ien do el s is te m a y m é to do ca p a ce s de m e d ir el re n d im ie n to p rec iso de un m o to r re tira n d o los e rro re s de re n d im ie n to de c ilind ro s d eb ido a un e rro r de to rs ió n y un e rro r de á ng u lo de exp los ión de un c ig ü e ñ a l, d e te rm in a n d o las d ife re n c ia s e n tre la p o s ic ió n de l T D C de co m p re s ió n de un c ilin d ro de re fe re n c ia y las p os ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilind ro de re fe ren c ia , usa nd o una p lu ra lid a d de g rá ficos , y luego co rrig ie n d o las d ife re n c ia s e n tre los c ilin d ro s a ju s ta n d o los p un tos en tie m p o de d e te cc ió n de una u n idad de s e n s o r de ángu lo .
Un s is te m a de m e d ic ió n de re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de baja v e lo c id a d de g ran ta m a ñ o de a cu e rdo con la inve nc ión para log ra r los o b je to s es un s is tem a de m ed ic ión de re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de baja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o q u e m id e el re n d im ie n to de un m o to r d u ra n te un c iclo . El s is te m a inc luye : una un idad de s e n s o r de p res ió n q ue d e te c ta la p re s ió n de c o m b u s tió n in d iv id u a l de c ilin d ro s ; una u n id ad de s e n s o r de á n g u lo que d e te c ta á n g u lo s de ro ta c ió n de un c ig ü e ñ a l con un p u lso Z del m ism o c o in c id e n te con un T D C rea l de un c ilin d ro de re fe re n c ia p re d e te rm in a d o ; y un m e d id o r de re n d im ie n to que re co le c ta la p res ió n de co m b u s tió n de c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l d esde la u n idad de s e n s o r de p res ión y la u n id ad de s e n s o r de á ng u lo , m u e s tra una p lu ra lid a d de g rá fico s sob re la p res ió n de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de l c igü eñ a l, p res ión de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en los vo lú m e n e s de cá m a ra de com b us tión , y ta sa s de ca m b io de p res ión de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de l c igü eñ a l, e n cu e n tra la p os ic ió n de un T D C de co m p re s ió n y una p é rd id a de á ng u lo de l c ilind ro de re fe ren c ia a p a rtir del g rá fico sob re las ta sa s de cam b io de pres ión de los c ilind ro s en los á ngu los de ro tac ión de l c igü eñ a l, a ju s ta pun to s en tie m p o cu a n d o la u n id ad de s e n s o r de á ng u lo d e te c ta el á n g u lo de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l p a ra los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe ren c ia , y luego m ide el re n d im ie n to de los c ilind ros.
De a cu e rd o con la inve nc ión , el m e d id o r de re n d im ie n to hace c o in c id ir las p o s ic io n e s de T D C s de co m p re s ió n de los o tros c ilin d ro s e xce p to p ara el c ilin d ro de re fe re n c ia con la p os ic ió n de l T D C de co m p re s ió n del c ilin d ro de re fe re n c ia en el g rá fico so b re las ta s a s de ca m b io de p res ió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro ta c ió n de l c ig ü e ñ a l a ju s ta n d o los p u n to s en tie m p o cu a n d o la u n id ad de s e n s o r de á n g u lo d e te c ta el á n g u lo de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l p a ra los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe renc ia .
C u a n d o se d e te rm in a la p os ic ió n de l T D C de co m p re s ió n y la p é rd id a de á n g u lo de l c ilin d ro de re fe re n c ia a p a rtir del g rá fico sob re las ta sa s de ca m b io de p res ión de los c ilin d ro s en los á ng u lo s de ro tac ión de l c igü eñ a l, el m e d id o r de re n d im ie n to p uede c re a r a d e m á s un g rá fico q ue m u e s tre una línea de te n d e n c ia sob re las p o s ic io n e s de los T D C s de c o m p re s ió n de los c ilin d ro s y el g ra d o de to rs ió n y u na ta b la q ue m u e s tre las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilind ro s.
C u a n d o se d e te rm in a la p os ic ió n de l T D C de co m p re s ió n y la p é rd id a de á n g u lo de l c ilin d ro de re fe re n c ia a p a rtir del g rá fico sob re las ta sa s de ca m b io de p res ión de los c ilin d ro s en los á ng u lo s de ro tac ión de l c igü eñ a l, el m e d id o r de re n d im ie n to p ue de c re a r a d e m á s una ta b la que m u e s tre los va lo re s de co rre cc ió n de p os ic ió n p ara los o tro s c ilin d ro s e xce p to p ara el c ilin d ro de re fe re n c ia ca lc u la n d o las d ife re n c ia s e n tre la p o s ic ió n d e l T D C de co m p re s ió n de l c ilind ro de re fe re n c ia y las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilind ro de re fe renc ia .
Un m é to d o de m e d ic ió n de re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de ba ja v e lo c id a d de g ran ta m a ñ o de a cu e rdo con una re a liza c ió n de la p re se n te d ivu lg a c ió n es un m é to do de m e d ic ión de re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de baja v e lo c id a d de g ran ta m a ñ o que m ide el re n d im ie n to de un m o to r d u ra n te un c iclo . El m é to do inc luye : h a ce r c o in c id ir un p u lso Z de una u n id ad de s e n s o r de á n g u lo m o n ta d a en un c ilin d ro de re fe re n c ia p re d e te rm in a d o con un T D C rea l de l c ilin d ro de re fe re n c ia ; c re a r un g rá fico P0 que m u e s tre la p res ió n de co m b u s tió n de c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de un c ig ü e ñ a l y un g rá fico dP q ue m u e s tre las ta sa s de ca m b io de p res ió n de los c ilin d ro s en el á n g u lo de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l re co le c ta n d o la p res ió n de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión del c ig ü e ñ a l; d e te rm in a r la p os ic ió n de un T D C de co m p re s ió n y una p é rd id a de á n g u lo d e l c ilin d ro de re fe re n c ia a p a rtir de l g rá fico dP; h a ce r c o in c id ir p o s ic io n e s de T D C s de co m p re s ió n de los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe ren c ia con la pos ic ión de l t D c de com p re s ión del c ilind ro de re fe ren c ia en el g rá fico dP a ju s tan do pun tos en tiem p o cu a n d o la un idad de s e n s o r de á n g u lo d e te c ta el á ng u lo de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l para los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilind ro de re fe ren c ia ; y m e d ir el re n d im ie n to de los c ilin d ro s c re an do un g rá fico PV que m u es tra la p res ión de co m b u s tió n de los c ilin d ro s a los v o lú m e n e s de cá m a ra de com b us tión .
La d e te rm in a c ió n de la p os ic ió n de un T D C de co m p re s ió n y una p é rd id a de á n g u lo de l c ilin d ro de re fe re n c ia a p a rtir de l g rá fico dP p uede inclu ir: c re a r un g rá fico q ue m u es tre una línea de te n d e n c ia sob re las p os ic io n e s de los T D C s de c o m p re s ió n de los c ilin d ro s y el g ra d o de to rs ió n y u na ta b la q ue m u e s tre las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilind ro s ; d e te rm in a r la p os ic ió n de l T D C de co m p re s ió n y la p é rd ida de á n g u lo de l c ilin d ro de re fe re n c ia sob re la base del g rá fico dP, m o s tra n d o el g rá fico una líne a de te n d e n c ia so b re las p o s ic io n e s de los T D C s de com p re s ión de los c ilin d ro s y el g ra d o de to rs ió n , y m o s tra n d o la ta b la las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilind ro s ; y c re a r una ta b la q ue m u es tre los va lo re s de co rre cc ió n de p os ic ió n para los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilind ro de re fe re n c ia ca lcu la n d o las d ife re n c ia s entre la pos ic ión del T D C de com p re s ión del c ilind ro de re fe renc ia y las p os ic iones de los T D C s de co m p re s ió n de los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilind ro de re fe renc ia .
De a cu e rd o con re a liza c io n e s de la p rese n te d ivu lga c ió n , es p os ib le m e d ir el re n d im ie n to p rec iso de un m o to r re tira nd o e rro re s de re n d im ie n to de c ilin d ro s d eb ido a un e rro r de to rs ió n y un e rro r de á n g u lo de e xp lo s ió n de un c igü eñ a l, d e te rm in a n d o las d ife re n c ia s e n tre la p os ic ión de l T D C de co m p re s ió n de un c ilin d ro de re fe ren c ia y las p os ic io n e s de los T D C s de com p re s ión de los o tros c ilind ros e xce p to para el c ilind ro de re fe renc ia , u sa nd o una p lu ra lida d de g rá ficos, y luego c o rrig ie n d o las d ife re n c ia s e n tre los c ilin d ro s a ju s ta n d o los pun to s en tie m p o de d e te cc ió n de la u n id ad de s e n s o r de ángu lo .
A d ic io n a lm e n te , d a d o q u e es p o s ib le m e d ir de m a n e ra rá p id a y p re c isa el re n d im ie n to de un m o to r, en c o m p a ra c ió n con el e q u ip o de m e d ic ión de re n d im ie n to de la té c n ica re lac io na da , se p uede m e jo ra r la fia b ilid a d de equ ipo .
A d ic io n a lm e n te , es p os ib le e n c o n tra r con p rec is ión la p os ic ió n de P m á x y m e d ir el re n d im ie n to re co le c ta n d o da tos p rec isos de m o to r para c ilind ro s en re spu es ta a señ a le s de ángu lo . A d ic io n a lm e n te , es pos ib le e n c o n tra r con p rec is ión los p u n to s en tie m p o de ign ic ión de co m b u s tib le e inye cc ió n de co m b u s tib le en c ilin d ro s , la ca n tid a d de inye cc ió n de co m b u s tib le de los c ilind ro s , de ton ac ió n , la re lac ión de co in c id e n c ia e n tre la p o s tco m b u s tió n y un tu rb o co m p re so r, etc. re a liza n d o un a n á lis is de c o m b u s tib le u sa nd o los d a tos re co le c ta d o s . A d e m á s, es p os ib le no so lo o p tim iz a r la co m b u s tió n , s ino m e jo ra r la v id a útil y e fic ie n c ia de co n su m o de co m b u s tib le de un m o to r a ju s ta n d o s e le c tiva m e n te el pun to en tie m p o de la inye cc ió n de co m b u s tib le , la can tid a d de inye cc ió n de co m b u s tib le , co in c id e n c ia de tu rb o co m p re so r, e tc., según sea n ecesa rio , p ro p o rc io n a n d o una so lu c ió n para una co m b u s tió n óp tim a.
B re ve d e sc rip c ió n de los d ib u jos
Los a n te rio re s y o tros a sp ec tos , ca ra c te rís tica s y o tras v e n ta ja s de la p rese n te d ivu lg a c ió n se e n te n d e rá n m ás c la ra m e n te a p a rtir de la s igu ien te d e sc rip c ió n d e ta lla d a to m a d a en con ju n to con los d ib u jos a co m p a ñ a n te s , en los cua les :
La fig u ra 1 es un d ia g ra m a que m u e s tra e sq u e m á tic a m e n te la c o n fig u ra c ió n de un s is te m a para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de baja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p rese n te d ivu lga c ió n ;
La fig u ra 2 es un g rá fico P0 q ue m u e s tra la p res ión de co m b u s tió n de c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de un c ig ü e ñ a l m e d id o s p o r el s is te m a para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de ba ja ve lo c id a d de gran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p re se n te d ivu lga c ió n ;
La fig u ra 3 es un g rá fico P V que m u e s tra la p res ión de co m b u s tió n en los vo lú m e n e s de cá m a ra de co m b u s tió n de c ilin d ro s m e d id o s p o r el s is te m a para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de ba ja ve lo c id a d de gran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p re se n te d ivu lga c ió n ;
La figu ra 4 es un g rá fico dP que m u es tra tasa s de cam b io de pres ión de c ilind ros en á ngu los de ro tac ión de un c igüeña l m e d id o s p o r el s is te m a p ara m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de d os tie m p o s de b a ja v e lo c id a d de g ran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p re se n te d ivu lga c ió n ;
La fig u ra 5 es un g rá fico dP q ue a m p lía la porc ió n "A " de la fig u ra 4;
La fig u ra 6 A es un g rá fico q ue m u es tra una línea de te n d e n c ia de la p os ic ió n de un T D C de co m p re s ió n y el g rad o de to rs ió n para c ilin d ro s m e d id o s p o r el s is te m a para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos t ie m p o s de ba ja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p rese n te d ivu lg a c ió n y la figu ra 6B es una ta b la q ue m u es tra las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilind ros;
La fig u ra 7 es una ta b la que m u es tra va lo re s de co rre cc ió n de p os ic ión de los T D C s de co m p re s ió n de c ilind ro s ca lcu la d o s p o r el s is te m a para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de d os tie m p o s de ba ja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p re se n te d ivu lga c ió n ;
La figu ra 8 es un g rá fico dP que m uestra tasa s de cam b io de pres ión de c ilind ros en á ng u lo s de ro tac ión de un c igüeña l co rre g id o s p o r el s is te m a para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de d os tie m p o s de ba ja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p rese n te d ivu lga c ió n ;
La fig u ra 9 es un d ia g ra m a que m u e s tra un re su lta d o de m e d ic ión de re n d im ie n to c re a d o p o r el s is te m a para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de baja v e lo c id a d de gran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p re se n te d ivu lga c ió n ; y
Las fig u ra s 10 y 11 son d ia g ra m a s de flu jo q ue m u e s tra n un m é to do p ara m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de ba ja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p re se n te d ivu lga c ió n .
D e sc rip c ió n d e ta lla d a de la re a liza c ió n
La fig u ra 1 es un d ia g ra m a q ue m u e s tra e sq u e m á tic a m e n te la co n fig u ra c ió n de un s is te m a para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de baja v e lo c id a d de g ran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p rese n te d ivu lga c ió n .
C on re fe re n c ia a la fig u ra 1, un s is te m a p ara m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r 100 de d os tie m p o s de ba ja v e lo c id a d de g ran ta m a ñ o (de a qu í en ade lan te , d e n o m in a d o com o un s is te m a 100 ' de m e d ic ión de re n d im ie n to ) de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p rese n te d ivu lga c ió n , que es un s is te m a de m e d ic ión de re n d im ie n to que m ide el re n d im ie n to p ara un c ic lo de un m o to r de d o s t ie m p o s de ba ja v e lo c id a d de g ran ta m a ñ o q ue se a p lica a b a rco s etc., inc lu ye una p lu ra lid a d de u n id a d e s de sensores .
La p lu ra lida d de u n id a d e s de se n so re s inc lu ye una un idad 10 de s e n s o r de p res ión q ue d e tec ta se ñ a le s sob re p res ión de co m b u s tió n in d iv id u a l de c ilin d ro s (no se m u e s tra ) y una u n idad 20 de s e n s o r de á ng u lo que d e te c ta una señ a l so b re un á ng u lo de ro tac ión de un c ig ü e ñ a l (no se m uestra ).
La un idad 10 de s e n s o r de p res ión e stá in s ta la d a en la llave de p aso de p rueba (no se m u e s tra ) de un m o to r (E /G ) y d e tec ta la p res ión de com b us tión ind iv idu a l de una p lu ra lida d de c ilind ro s del m otor. La un idad 10 de s e n so r de pres ión e s tá co n e c ta d a e lé c tr ica m e n te con un m e d id o r 30 de re n d im ie n to q ue va a s e r d e sc rito a co n tin u a c ió n y tra n sm ite se ñ a le s so b re la p res ión de co m b u s tió n in d iv id u a l d e te c ta d a de los c ilin d ro s al m e d id o r 30 de re nd im ie n to .
La u n id ad 20 de s e n s o r de á n g u lo se in s ta la en el e x tre m o , q ue se p o s ic io n a o p u e s ta a un v o la n te de ine rc ia (no se m u es tra ), de un c ig ü e ñ a l y d e te c ta el á n g u lo de ro tac ión de l c igü eñ a l, y se co n e c ta e lé c tr ic a m e n te con el m e d id o r 30 de re n d im ie n to y tra n sm ite una señ a l sob re el á ng u lo de ro tac ión d e te c ta d o del c igü eñ a l al m e d id o r 30 de re nd im ie n to . Un p u lso Z (u na se ñ a l q ue g e n e ra un p u lso una ve z p o r una re vo lu c ió n ) de la u n idad 20 de s e n s o r de á n g u lo se hace c o in c id ir con el T D C real de un c ilind ro de re fe re n c ia p re d e te rm in a d o . El c ilind ro de re fe ren c ia s ig n ifica un p rim e r c ilind ro q ue está co n e c ta d o con un c igü eñ a l y g en e ra p rim e ro una e xp lo s ió n cu a n d o se a cc io n a un m otor. El T D C real s ig n ifica el punto cen tra l en tre el m o m en to cua nd o un p is tón a lca nza la p os ic ió n de un T D C y un ca lib ra d o r de d ia l de ja de m o ve rse y el m o m en to cua nd o el c a lib ra d o r de d ia l in ic ia a m ove rse de nuevo , cu a n d o la pos ic ión de un p istón se m ide m e d ia n te un c a lib ra d o r de dia l. P ara re ferencia , el T D C real está m arcad o en el vo la n te de ine rc ia de un m otor. P o r e je m p lo , la u n id ad 20 de s e n s o r de á n g u lo p ue de se r un c o d ific a d o r q ue te n g a una re so lu c ió n p re d e te rm in a d a .
A u n q u e no se m u es tra en los d ibu jos , se puede p ro p o rc io n a r a d e m á s un c o n v e rtid o r de A D (no se m u e s tra ) que co n v ie rte las se ñ a le s a n a ló g ica s tra n s m itid a s d esde los se n so re s en se ñ a le s d ig ita le s e n tre la p lu ra lida d de se n so re s (la un idad 10 de s e n s o r de p res ió n y la u n idad 20 de s e n s o r de á n g u lo ) y el m e d id o r 30 de re nd im ie n to .
El s is te m a 100 de m e d ic ión de re n d im ie n to inc lu ye el m e d id o r 30 de re nd im ie n to .
El m e d id o r 30 de re n d im ie n to e stá c o n e c ta d o e lé c tr ica m e n te con una p lu ra lid a d de sen so re s , re c ibe se ñ a le s sob re la p res ió n de c o m b u s tió n in d iv id u a l de c ilin d ro s d e te c ta d o s p o r los se n so re s y una se ñ a l so b re el á n g u lo de ro tac ión de un c igü eñ a l, y re co le c ta la p res ión de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión del c igü eñ a l para un c iclo de un m o to r a p a rtir de las se ñ a le s rec ib idas .
El m e d id o r 30 de re n d im ie n to a na liza los vo lú m e n e s de cá m a ra de com b us tión y ta sa s de cam b io de p res ión de los c ilin d ro s in tro d u c ie n d o los d a tos re co le c ta d o s en una e xp re s ió n p re d e te rm in a d a y m u es tra el re su lta d o de a n á lis is en una p lu ra lida d de g rá fic o s so b re la p res ió n de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en á n g u lo s de ro tac ión de l c igü eñ a l, sob re p res ió n de co m b u s tió n para los vo lú m e n e s de cá m a ra de co m b u s tió n de los c ilind ro s , y sob re ta sa s de ca m b io de p res ió n de los c ilin d ro s en á n g u lo s de ro tac ión de l c igü eñ a l.
Los ítem s de a n á lis is a n a liza d o s p o r el m e d id o r 30 de re nd im ie n to , y los g rá fico s se d e sc rib e n en d e ta lle de a q u í en a de lan te .
La fig u ra 2 es un g rá fico P0 q ue m u e s tra la p res ión de co m b u s tió n de c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de un c ig ü e ñ a l m e d id o s p o r el s is te m a para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de ba ja ve lo c id a d de gran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p rese n te d ivu lga c ió n , La figu ra 3 es un g rá fico PV que m u es tra la p resión de co m b u s tió n en los vo lú m e n e s de cá m a ra de co m b u s tió n de c ilin d ro s m e d id o s p o r el s is te m a para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de baja v e lo c id a d de gran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p re se n te d ivu lg a c ió n , la fig u ra 4 es un g rá fico dP q ue m u e s tra ta s a s de ca m b io de p res ión de c ilin d ro s en á n g u lo s de ro tac ión de un c igü eñ a l m e d id os p or el s is tem a para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de baja ve lo c id ad de g ran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p re se n te d ivu lg a c ió n , y la fig u ra 5 es un g rá fico dP q ue a m p lía la p o rc ió n "A " de la fig u ra 4. La fig u ra 6 A es un g rá fico q ue m u e s tra una línea de te n d e n c ia de la p os ic ió n de un T D C de co m p re s ió n y el g ra d o de to rs ió n para los c ilin d ro s m e d id o s p o r el s is te m a p ara m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de ba ja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p re se n te d ivu lga c ió n , la f igu ra 6B es u na ta b la q ue m u e s tra las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de c ilind ro s , y la f ig u ra 7 es una ta b la que m u e s tra va lo re s de co rre cc ió n de p os ic ió n de los T D C s de c o m p re s ió n de c ilin d ro s ca lcu la d o s p o r el s is te m a para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de d os t ie m p o s de b a ja v e lo c id a d de g ran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p rese n te d ivu lga c ió n . La figu ra 8 es un g rá fico dP que m u es tra ta sa s de cam b io de pres ión de c ilind ros en á ngu los de ro tac ión de un c ig ü e ñ a l co rre g id o s p o r e l s is te m a p ara m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de baja v e lo c id a d de g ran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p rese n te d ivu lga c ió n , y la figu ra 9 es un d ia g ra m a que m u es tra un re su lta d o de m e d ic ión de re n d im ie n to c re ad o p o r el s is te m a para m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de ba ja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p re se n te d ivu lga c ió n .
C on re fe re n c ia a la fig u ra 2, el m e d id o r 30 de re n d im ie n to re co le c ta la p res ión de co m b u s tió n de c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de un c ig ü e ñ a l d u ra n te un c ic lo de un m oto r, to m a n d o una señ a l d e sd e la un idad 20 de s e n so r de á n g u lo q ue m ide el á n g u lo de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l co m o un a c tiva d o r, y lue g o m u e s tra el re su lta d o en un g rá fico P0 q ue m u e s tra el á n g u lo de ro ta c ió n de l c ig ü e ñ a l para los c ilin d ro s en el e je X y la p res ió n de c o m b u s tió n en el á n g u lo de ro tac ión en el e je Y. P ara re fe ren c ia , el c ig ü e ñ a l e stá e s ta b le c id o para g ira r 360 g ra d o s p o r c ic lo de un m otor.
C on re fe re n c ia a la fig u ra 3, el m e d id o r 30 de re n d im ie n to ca lcu la los vo lú m e n e s de cá m a ra de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l a p a rtir de las s ig u ie n te s E xp re s io n e s 1 y 2 y m u e s tra los vo lú m e n e s de cá m a ra de co m b u s tió n en un g rá fico P V q ue m u e s tra la p re s ió n de co m b u s tió n en los vo lú m e n e s de cá m a ra de co m b u s tió n de los c ilind ro s. P ara re fe re n c ia , un vo lu m e n de cá m a ra de co m b u s tió n , es dec ir, un á rea en un g rá fico P V p uede s ig n ific a r el re n d im ie n to (ca b a llo s de fu e rza in d ica d o s ) de un c ilind ro . P o r con s ig u ie n te , la sum a del re n d im ie n to de c ilin d ro s p uede s ig n ific a r el re n d im ie n to de un m otor.
[ E x p r e s ió n 1 ]
V Í i ) = v c s x X { i )
d on de V (i) es un vo lu m e n de cá m a ra de co m b u s tió n en un á ng u lo de ro tac ión , v c es un vo lu m e n de b recha, s es el á rea de secc ión tra n s v e rsa l de un c ilind ro , X (i) es d e sp la za m ie n to de p is tón para ro tac ión de un c igü eñ a l, y v c = v h (vo lu m e n de c a rre ra ) / (C o m ra tio (re la c ió n de co m p re s ió n ) - 1.0), vh = s * ca rre ra (a ltu ra d esde el cen tro c iego s u p e r io r h as ta el cen tro c ieg o in fe rio r), y p uede d e fin irse s = 3.14 * c a lib re 2/4. P o r e je m p lo , 'i' q ue ind ica un á n g u lo de c ig ü e ñ a l p ue de e s ta b le ce rse com o 1°, 0.5°, 0.2°, e tc., d e p e n d ie n d o del m uestreo .
Figure imgf000006_0001
d o n d e rr es un rad io de c igü eñ a l, de es un á n g u lo de c igüeña l, y ram da = l (lo n g itu d de b arra de c o n e x ió n ) / rr.
C on re fe re n c ia a la fig u ra 4, el m e d id o r 30 de re n d im ie n to c a lcu la las ta sa s de ca m b io de p re s ió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión del c ig ü e ñ a l y luego m u es tra las ta sa s de cam b io de p res ión en un g rá fico dP que m u es tra las ta sa s de ca m b io de p res ió n de l c ilin d ro en los á n g u lo s de ro tac ión de l c igü eñ a l.
Es dec ir, el m e d id o r 30 de re nd im ie n to , con el fin de e n c o n tra r ca m b io s fin o s en p res ión q ue son d ifíc iles de e n c o n tra r a p a rtir del g rá fico P0, d ife re n c ia los v a lo re s de p res ión de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión del c ig ü e ñ a l, u sa n d o la s ig u ie n te E xp re s ió n 3, y m u e s tra el re su lta d o en el g rá fico dP.
[ E x p r e s ió n 3 ]
P ( i - 2 ) - P ( i + 2) 8.0 x [P(i + 1) P ( i 1)]
dP= --------------------------- 12---------------------------
d o n d e dP es una ta s a de ca m b io de p res ión en un á n g u lo de ro tac ión , P es p res ión de m u es tre o , y i es un á n g u lo de ro tac ión de un c igü eñ a l. El té rm in o 'P' que ind ica p res ión de m u es tre o es p res ión a bso lu ta . P o r e je m p lo , cu a n d o la p res ió n de m u e s tre o es P0, se p ue de d e fin ir P = p 0 P a tm (p re s ió n a tm o s fé rica ).
El m e d id o r 30 de re n d im ie n to e n cu e n tra la p os ic ió n de un T D C de co m p re s ió n y una p é rd ida de á n g u lo de un c ilind ro de re fe re n c ia a p a rtir de l g rá fico so b re las ta s a s de ca m b io de p res ió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro ta c ió n de l c igü eñ a l, es dec ir, el g rá fico dP.
En deta lle , el m e d id o r 30 de re n d im ie n to e n cu e n tra la pos ic ión del T D C de co m p re s ió n de l c ilind ro de re fe ren c ia desde una pos ic ión d o n d e d p /d0 = 0 cu a n d o el c ig ü e ñ a l está p o s ic io n a d o cerca de 180 g ra d o s d esde el g rá fico dP q ue se m u es tra en la fig u ra 4. Es decir, la pos ic ión de un T D C de com p re s ión m u es tra una pos ic ión de P com p que es el pun to d on de la p res ión in te rna de un c ilin d ro a lca n za el m á x im o al c o m p rim ir el a ire en el c ilind ro an tes de que se inyecte co m b u s tib le , p o r lo que es p os ib le e n c o n tra r las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n no so lo del c ilind ro de re fe re n c ia , s ino de o tro s c ilin d ro s d e sd e la p o s ic ió n de P com , es dec ir, el p rim e r p un to (ce rca de 180 g ra d o s ) d o n d e d p /d0 = 0 en el g rá fico dP. Para re fe ren c ia , el p un to d o n d e d p /d 0 = 0 cua nd o el c ig ü e ñ a l e s tá p o s ic io n a d o cerca de 195 g rad o s en la fig u ra 4 es la p os ic ió n de P m á x d on de se a lca n za la p res ión m á x im a de co m b u s tió n m e d ia n te la co m b u s tió n de co m b u s tib le . C on re fe re n c ia a la fig u ra 5, el m e d id o r 30 de re n d im ie n to e n cu e n tra las p os ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilind ro s , y luego e n cu e n tra e rro re s en los T D C s de c o m p re s ió n de los c ilin d ro s y ca lcu la una p é rd id a de á n g u lo d e l c ilin d ro de re fe re n c ia . Es d ec ir, d a d o q u e el p u lso Z de la u n id ad 20 de s e n s o r de á n g u lo se ha h echo c o in c id ir con el T D C rea l del c ilin d ro de re fe ren c ia , el m e d id o r 30 de re n d im ie n to ca lcu la la p é rd id a de á n g u lo de l c ilin d ro de re fe re n c ia c a lcu la n d o la d ife re n c ia e n tre 180 g ra d o s q ue es una re fe re n c ia p ico y el á n g u lo del c ig ü e ñ a l que co rre sp o n d e a la p os ic ió n de l T D C de co m p re s ió n de l c ilind ro de re fe ren c ia .
C on el fin de e n c o n tra r la p os ic ión de l T D C de co m p re s ió n y la p é rd ida de á ng u lo de l c ilind ro de re fe re n c ia a p a rtir del g rá fico dP, el m e d id o r 30 de re n d im ie n to p ue de c re a r a d e m á s un g rá fico q ue m u e s tre u na línea de te n d e n c ia de las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de c ilind ro s y el g rad o de to rs ió n , com o se m u es tra en la fig u ra 6A, y una tab la que m u e s tre las p os ic io ne s de los T D C s de com p re s ión de c ilind ros, com o se m u es tra en la fig u ra 6B. P ara re ferencia , en la fig u ra 6A, el T D C de co m p re s ió n d e l c ilin d ro de re fe re n c ia (p r im e r c ilin d ro ) se e s ta b le ce co m o la p o s ic ió n de 0 ba jo el s u p u e s to de q ue es el T D C p rec iso d e b id o a q ue se ha e s ta b le c id o con el pu lso Z de l c o d ific a d o r co in c id en te , y los T D C s de co m p re s ió n de los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe re n c ia se m u es tra n en p os ic io n e s se p a ra d a s p o r las d ife re n c ia s d esde el T D C de co m p re s ió n de l c ilind ro de re fe ren c ia . P o r con s ig u ie n te , el m e d id o r 30 de re n d im ie n to p uede e n c o n tra r fá c ilm e n te si hay to rs ió n del c igü eñ a l, el g rad o de to rs ió n de l c igü eñ a l, si hay un e rro r de á n g u lo de e xp lo s ió n de l c igü eñ a l, etc. co m p a ra n d o las p o s ic io n e s de los T D C s de c o m p re s ió n de los c ilin d ro s con la línea de te n d e n c ia y d e te rm in a n d o el g rad o de d esv ia c ió n de las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilin d ro s d esde la línea de te n d e n c ia sob re la base del g rá fico que se m u es tra en la fig u ra 6A. El m e d id o r 30 de re nd im ie n to , co m o se m u e s tra en la fig u ra 7, p ue de c a lc u la r y m o s tra r los v a lo re s de co rre cc ió n de p o s ic ió n para los o tros c ilin d ro s e xce p to p ara el c ilin d ro de re fe re n c ia en una ta b la c a lcu la n d o las d ife re n c ia s e n tre la p os ic ió n de l T D C de co m p re s ió n de l c ilin d ro de re fe re n c ia y las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los o tros c ilin d ro s e xce p to p ara el c ilin d ro de re fe re n c ia
El m e d id o r 30 de re n d im ie n to e n cu e n tra la p os ic ió n del T D C de co m p re s ió n y una p érd ida de á ng u lo de l c ilin d ro de re fe re n c ia a p a rtir del g rá fico dP y luego a jus ta los p un tos en tie m p o cu a n d o la un idad 20 de s e n s o r de á ng u lo d e tec ta el á n g u lo de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l para los o tros c ilin d ro s e xce p to p ara e l c ilin d ro de re fe re n c ia a p lica n d o los va lo re s de co rre cc ió n ca lcu la d o s a la u n idad 20 de s e n s o r de ángu lo .
Es decir, al a ju s ta r los pun to s en tie m p o cua nd o la un idad 20 de s e n s o r de á ng u lo d e tec ta el á ng u lo de ro tac ión del c ig ü e ñ a l para los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe re n c ia , el m e d id o r 30 de re n d im ie n to p uede h a ce r c o in c id ir las p o s ic io n e s de los T D C s de c o m p re s ió n de los o tros c ilin d ro s e xce p to p ara el c ilin d ro de re fe re n c ia con la p os ic ió n del T D C de co m p re s ió n del c ilind ro de re fe re n c ia en el g rá fico (g rá fico dP ) sob re las ta sa s de cam b io de co m p re s ió n de c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de un c igü eñ a l, com o se m u es tra en la fig u ra 8.
El m e d id o r 30 de re n d im ie n to m id e el re n d im ie n to de los c ilin d ro s c re a n d o un g rá fico P V que m u es tra la p res ión de co m b u s tió n en los v o lú m e n e s de cá m a ra de co m b u s tió n de c ilin d ro s d e sp u é s de h a ce r c o in c id ir las p o s ic io n e s de los T D C s de com p re s ión de los o tros c ilind ro s e xce p to para el c ilind ro de re fe ren c ia con la pos ic ión del T D C de com p re s ión de l c ilind ro re fe re n c ia a ju s ta n d o los p u n to s en tie m p o cu a n d o la u n idad 20 de s e n s o r de á n g u lo d e te c ta el á n g u lo de ro tac ión de l c igü eñ a l.
El m e d id o r 30 de re n d im ie n to p uede a n a liza r a d e m á s las ta sa s de g e n e ra c ió n de c a lo r y te m p e ra tu ra de gas de co m b u s tió n de los c ilin d ro s in tro d u c ie n d o los d a to s re co le c ta d o s d esde las u n id a d e s de se n so re s en una e xp re s ió n p re d e te rm in a d a y p ue de m o s tra r el re su lta d o de a n á lis is en una p lu ra lida d de g rá fico s sob re las ta s a s de g e n e ra c ió n de c a lo r de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l y so b re la te m p e ra tu ra de g as de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión del c igü eñ a l.
C on re fe re n c ia a la fig u ra 9, el m e d id o r 30 de re n d im ie n to p uede c a lc u la r las ta sa s de g e n e ra c ió n de c a lo r de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión del c igü eñ a l sob re la base de las s ig u ie n te s E xp re s io n e s 4, 5, y 6 y p uede m o s tra r las ta s a s de g e n e ra c ió n de c a lo r en un g rá fico de ta sa de g e n e ra c ió n de c a lo r que m u e s tra las ta sa s de g en e rac ión de c a lo r de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de l c igü eñ a l.
Figure imgf000008_0001
d o n d e R O H R (T asa De L ib e ra c ió n de C a lo r) es una ta s a de g e n e ra c ió n de c a lo r en un á n g u lo de ro ta c ió n , A = 1.0 / 42700.0 , k es una re lac ió n de c a lo r esp ec ífica .
[ E x p r e s ió n 5 ]
2T 22+ C 3
k = C q u+ G 1 T C ¿ a —ire
d o n d e C 0 = 1.4373 , C 1 = -1.318 * 10-4, C 2 = 3.12 * 10-8, C 3 = -4.8 * 10-2, a ire es u na re la c ió n de e xc e so de a ire , y T es te m p e ra tu ra de g as de com b us tión en un á ng u lo de ro tac ión . P ara re fe renc ia , la te m p e ra tu ra de g as de com b us tión T se p ue de c a lc u la r a p a rtir de la e cu a c ió n de e s ta d o de g as ide a l y se p ue de a p lic a r u na ca n tid a d de a ire te ó ric a de 14.5 kg f q ue es la ca n tid a d de a ire te ó rica de gasó leo .
[ E x p r e s ió n 6 ]
íiF('
Figure imgf000008_0002
d o n d e dV es un v o lu m e n de cá m a ra de co m b u s tió n d ife re n c ia d o , d r = p a i(3.141593 ) / 180, s = 3.14 * c a lib re 2/4 , rr es un rad io de c igü eñ a l, de es un á ng u lo de ro tac ión de un c igü eñ a l, y ram da = ^(long itud de barra de co n e x ió n ) / rr. Para re fe ren c ia , la re so lu c ió n de c o d if ic a d o r es el v a lo r de p u lso in trín se co de un c o d if ic a d o r y to d o s los co d ific a d o re s que te n g a n c u a lq u ie r re so lu c ió n se p ue de n a p lic a r a la E xp res ión 6 m e d ia n te el té rm in o '360 /re so lu c ió n de cod ifica do r'.
El m e d id o r 30 de re n d im ie n to p ue de c a lc u la r la te m p e ra tu ra de g as de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión del c igü eñ a l sob re la b ase de la s ig u ie n te E xp res ión 7, y p uede m o s tra r la te m p e ra tu ra de g as de com b us tión en un g rá fico de te m p e ra tu ra de gas de co m b u s tió n que m u es tra la te m p e ra tu ra de g as de co m b u s tió n de los c ilind ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de l c igü eñ a l.
Es dec ir, d ado que la co m b u s tió n se p rod u ce d u ra n te un tie m p o m u y corto en una cá m a ra de co m b u s tió n , hay un lím ite para m e d ir la te m p e ra tu ra de g as de co m b u s tió n en una cá m a ra de co m b u s tió n u sa nd o los te rm ó m e tro s e x is te n te s . P o r con s ig u ie n te , el m e d id o r 30 de re n d im ie n to p ue de c a lc u la r la te m p e ra tu ra de g as de co m b u s tió n en los á n g u lo s de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l u sa n d o la e cu a c ió n de e s ta d o de g as ideal.
[ E x p r e s ió n 7 ]
Figure imgf000008_0003
d o n d e T (i) es te m p e ra tu ra de g as de c o m b u s tió n en un á n g u lo de ro tac ión , G es p eso de gas, R es una co n s ta n te de gas, P (i) es pres ión de cám a ra de com b us tión en un á ng u lo de ro tación , y V (i) es un vo lu m e n de cám a ra de co m b u s tió n en un á n g u lo de ro tac ión .
El p eso de g as G en la E xp re s ió n 7 se p uede ca lc u la r m e d ia n te la s ig u ie n te E xp res ión 8.
Figure imgf000008_0004
d o n d e P es p res ión in ic ia l (o p res ió n de d ep u rac ión ), V es un vo lu m e n de cá m a ra de co m b u s tió n , T es te m p e ra tu ra in ic ia l (o te m p e ra tu ra de d ep u rac ión ), y ve es e fic ie n c ia de ca rga de a ire de a d m is ió n de un m oto r. P o r e je m p lo , es p re fe rib le a p lic a r una e fic ie n c ia de ca rg a de a ire de a d m is ió n de un m o to r de 0.8 p ara cua tro tie m p o s y 0.75 para dos tie m p o s , p e ro no se lim ita a e so y p ue de a jus ta rse , de a cu e rd o con la e fic ie n c ia de carga . Es dec ir, los tie m p o s de un m o to r de 4 tie m p o s son c la ro s en co m p a ra c ió n con los tie m p o s de un m o to r de 2 tie m p o s , p o r lo que se p uede a p lica r una e fic ie n c ia de ca rga de a ire de a d m is ió n de un m o to r s u p e r io r a la de l m o to r de 2 tiem p os .
El m e d id o r 30 de re n d im ie n to p ue de m o s tra r a d e m á s un g rá fico de ca m b io de v e lo c id a d in s ta n tá n e o a n a liza n d o las ve lo c id a d e s in s ta n tá n e a s de un m o to r en los á n g u lo s de ro tac ión de un c igü eñ a l.
C on re fe re n c ia a la fig u ra 9, el m e d id o r 30 de re n d im ie n to p uede c a lc u la r ve lo c id a d e s in s ta n tá n e a s de un m o to r en á n g u lo s de ro tac ión de un c ig ü e ñ a l para un c ic lo de l m o to r a p a rtir de la s ig u ie n te E xp res ión 9 y p uede m o s tra r el re su lta d o en un g rá fico de cam b io de v e lo c id a d in s ta n tá n e o que m u es tra ca m b io s de v e lo c id a d ins ta n tá n e o s de un m o to r en á n g u lo s de ro tac ión de un c ig ü e ñ a l para un c ic lo de l m otor.
P ara re fe re n c ia , la v e lo c id a d in s ta n tá n e a de un m o to r se ca m b ia p or co m p re s ió n y e xp lo s ió n en los c ilind ro s , p o r lo q ue el m o to r no g ira a una v e lo c id a d co n s ta n te d u ra n te una re vo lu c ió n . P o r con s ig u ie n te , d ad o q ue un m o to r de baja v e lo c id a d de gran ta m a ñ o g ira a una baja ve lo c id a d , la v e lo c id a d in s ta n tá n e a cam b ia p o r el n úm ero de c ilin d ro s p or una re vo lu c ió n .
La ve lo c id a d in s ta n tá n e a de un m o to r se p ue de d e fin ir m e d ia n te la s ig u ie n te E xp res ión 9.
[ E x p r e s ió n 9 ]
V e loc idad in s ta n tá n e a írp m l = ------------------------------------------- >---------- — ----------------->------ *-----------------------------resolución de codificador X (tiempo de reloj de conteo) X (número de conteo)
d o n d e 'V e lo c id a d in s ta n tá n e a ' es la v e lo c id a d in s ta n tá n e a de un m oto r, 're so lu c ió n de c o d ifica d o r' es el n úm e ro de p u lsos (re vo lu c ió n ) de un cod ifica do r, 'tie m p o de re loj de con teo ' es la ve lo c id a d de seña l de con teo in te rno in te rpu lsos , y 'nú m ero de con teo ' es el núm e ro de señ a le s de con teo in te rno ca lcu la do a p a rtir de la ve lo c id a d de se ñ a le s de con teo in te rn o in te rp u lsos .
El m e d id o r 30 de re n d im ie n to p uede d e te rm in a r el e s ta do de co m b u s tió n de un m o to r a n a liza n d o al m e no s dos o m ás de una p lu ra lid a d de g rá fico s c re ad os .
En deta lle , el m e d id o r 30 de re n d im ie n to p ue de d e te rm in a r un e s ta d o de re lac ió n a ire -c o m b u s tib le de c o m b u s tib le de c ilin d ro s , un e s ta do de in ye cc ió n de c o m b u s tib le de c o m b u s tib le de c ilin d ro s , un e s ta d o de co n su m o de c o m b u s tib le de c ilind ro s , un e s ta d o de ca n tid a d de c o m b u s tib le de c ilind ro s , un e s ta d o de d e to n a c ió n de un m o to r, un e s ta d o de p o s tco m b u s tió n de c ilind ro s, y un e s ta d o de co m b u s tió n de un m o to r re la c io n a d o con al m e no s uno de si los ítem s de p res ió n de co m b u s tió n m á x im a de c ilin d ro s son co in c id e n te s a n a liza n d o al m e no s dos o m ás de una p lu ra lida d de g rá ficos .
El m e d id o r 30 de re n d im ie n to p uede m o s tra r a d e m á s una ta b la que inc lu ye al m e no s un dato de a ná lis is ju n to con una p lu ra lid a d de g rá ficos .
C on re fe re n c ia a la fig u ra 9, el m e d id o r 30 de re n d im ie n to p ue de m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r y lue g o m o s tra r el re su ltad o de m e d ic ión en una tab la q ue inc lu ye al m enos un d a to del n úm e ro de re vo lu c io n e s (rp m ) de l m otor, p res ión de co m p re s ió n (P co m p ) m áxim a , p res ión m á x im a de co m b u s tió n (P m áx), una p os ic ió n de á ng u lo de c ig ü e ñ a l a la p res ió n m á x im a de com b us tión , IM E P (P re s ió n E fec tiva M edia Ind icada), IH P (C a b a llo s de F u e rza Ind icad os), BH P (C a b a llo s de F u erza de F reno), R O H R (T asa de L ib e ra c ió n de C a lo r), y S FC (C o n su m o E spe cífico de C o m b u s tib le ) para c ilind ros.
Se d e sc rib e de a q u í en a d e la n te un m é to d o p ara m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de d os tie m p o s de ba ja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o (de a q u í en a de la n te , d e n o m in a d o com o un 'm é to d o de m e d ic ió n de re n d im ie n to para un m o to r') de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p re se n te d ivu lga c ió n .
P ara re fe re n c ia , los c o m p o n e n te s para d e s c rib ir el m é to do de m e d ic ión de re n d im ie n to para un m o to r se les da los m ism o s n ú m e ro s de re fe re n c ia u sa do s para d e s c rib ir el s is te m a de m e d ic ió n de re n d im ie n to para la c o n ve n ie n c ia de la d e sc rip c ió n , y no se p ro p o rc io n a la m ism a o re p e tid a descripc ió n .
Las fig u ra s 10 y 11 son d ia g ra m a s de flu jo q ue m u e s tra n un m é to do p ara m e d ir el re n d im ie n to de un m o to r de dos tie m p o s de ba ja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o de a cu e rd o con una re a liza c ió n de la p re se n te d ivu lga c ió n .
El m é to do de m e d ic ión de re n d im ie n to para un m oto r, q ue es un m é to do de m e d ic ión de re n d im ie n to de m e d ic ión del re n d im ie n to de un c ic lo de un m o to r de d os tie m p o s de baja ve lo c id a d de g ran ta m a ñ o , es re a liza d o p o r el s is te m a 100 de m e d ic ió n de re nd im ie n to .
C on re fe re n c ia a la fig u ra 10, el s is te m a 100 de m e d ic ió n de re n d im ie n to hace c o in c id ir el p u lso Z de u na un idad 20 de s e n s o r de á n g u lo m o n ta d a en un c ilin d ro de re fe re n c ia p re d e te rm in a d o con el T D C rea l de l c ilin d ro de re fe re n c ia (S 100 ).
A co n tin u a c ió n , el s is te m a 100 de m e d ic ió n de re n d im ie n to re co le c ta la p res ión de co m b u s tió n de c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de un c ig ü e ñ a l y luego c rea un g rá fico P0 q ue m u e s tra la p res ión de co m b u s tió n de l c ilin d ro en el á n g u lo de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l y un g rá fico dP que m u es tra las ta sa s de cam b io de p res ión de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l (S 200 ).
Es decir, el s is te m a 100 de m e d ic ión de re n d im ie n to c rea un g rá fico P0, com o se m u es tra en la fig u ra 2, re co le c ta n d o la p res ió n de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l d e sp u é s de h a c e r c o in c id ir el pu lso Z de la u n id ad 20 de se n so r de á ngu lo con el T D C real del c ilind ro de re ferencia , y crea un g rá fico dP, com o se m uestra en la fig u ra 4, a p lica n d o los d a tos re co le c ta d o s a una e xp re s ió n p red e te rm in ad a .
A con tin u a c ió n , el s is te m a 100 de m edic ión de re n d im ie n to e n cu e n tra la pos ic ión de l T D C de com p re s ión y una pérd ida de á n g u lo del c ilin d ro de re fe re n c ia a p a rtir de l g rá fico dP, com o se m u e s tra en la fig u ra 10 (S 300).
En deta lle , con re fe ren c ia a la fig u ra 11, el s is te m a 100 de m ed ic ión de re n d im ie n to puede c re a r un g rá fico que m u es tra una línea de te n d e n c ia sob re las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilind ro s y el g ra d o de to rs ió n y una ta b la q ue m u e s tra las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilin d ro s (S 310 ), p ue de e n c o n tra r la p os ic ió n del T D C de co m p re s ió n y una p é rd ida de á ng u lo del c ilind ro de re fe re n c ia sob re la base de l g rá fico dP, m o s tra n d o el g rá fico una líne a de te n d e n c ia sob re las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilin d ro s y el g rad o de to rs ió n , y m o s tra n d o la ta b la las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilin d ro s (S 320 ), y luego p ue de c re a r una ta b la q ue m u e s tre los va lo re s de co rre cc ió n de p os ic ió n para los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe re n c ia c a lc u la n d o las d ife re n c ia s e n tre la p o s ic ió n d e l T D C de c o m p re s ió n d e l c ilin d ro de re fe re n c ia y las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilind ro de re fe ren c ia (S 330 ) so b re la base del re su ltad o de S 320.
Es dec ir, el s is te m a 100 de m e d ic ió n de re n d im ie n to p ue de m o s tra r v a lo re s de c o rre cc ió n de p o s ic ió n para los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe re n c ia en una tab la , com o se m u es tra en la fig u ra 7, d e te rm in a n d o las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilind ro s (e l pun to d on de d p /d0 = 0 cua nd o el c ig ü e ñ a l está p os ic io na d o ce rca de 180 g rad o s), la p é rd ida de á n g u lo de l c ilin d ro de re fe ren c ia , los e rro re s en los T D C s de co m p re s ió n de los c ilin d ro s , si h a y to rs ió n de l c ig ü e ñ a l, un e rro r de á n g u lo de e xp lo s ió n de l c ig ü e ñ a l, etc. d esde los g rá fic o s dP q ue se m u e s tra n en las fig u ra s 4 y 5, m o s tra n d o el g rá fico una línea de te n d e n c ia sob re las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilin d ro s y el g ra d o de to rs ió n q ue se m u e s tra en la fig u ra 6A, y m o s tra n d o la ta b la las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilin d ro s q ue se m u es tra n en la fig u ra 6B, y luego ca lcu la n d o las d ife re n c ia s e n tre la p os ic ió n de l T D C de co m p re s ió n de l c ilind ro de re fe ren c ia y las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe ren c ia . P o r e je m p lo , con re fe re n c ia a las fig u ra s 5 y 6B , se p uede o b s e rva r q ue la p o s ic ió n de l T D C de co m p re s ió n de un c ilin d ro de re fe re n c ia (p r im e r c ilin d ro ) es 179.85 , la p é rd id a de á n g u lo del c ilind ro de re fe ren c ia es 0.15 g rados, y el e rro r m á x im o en T D C de com p re s ión de los c ilind ros es a p ro x im a d a m e n te 1 g rado . C on re fe re n c ia a la fig u ra 6A, las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilin d ro s e s tá n fu e ra de la línea de te n d e n c ia de a cu e rd o con el o rden de exp los ión , p o r lo que se p ue de v e r q ue hay e rro re s de á ng u lo de e xp los ión . P o r co n s ig u ie n te , los va lo re s de co rre cc ió n se p ue de n ca lc u la r para los o tros c ilin d ro s com o se m u es tra en la fig u ra 7.
A co n tinu ac ión , el s is te m a 100 de m ed ic ión de re nd im ie n to , com o se m u es tra en la fig u ra 10, hace c o in c id ir la pos ic ión de l T D C de co m p re s ió n del c ilind ro de re fe ren c ia con las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los o tro s c ilind ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe re n c ia en el g rá fico dP a ju s ta n d o los p u n to s en tie m p o cu a n d o la u n idad 20 de s e n so r de á ng u lo d e tec ta el á ng u lo de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l para los o tros c ilind ro s e xce p to para el c ilind ro de re fe re n c ia sob re la b ase de los va lo re s de co rre cc ió n de p os ic ió n ca lcu la d o s (S 400 ).
Es dec ir, a ju s ta n d o los p u n to s en tie m p o cu a n d o la u n id ad 20 de s e n s o r de á ng u lo d e te c ta el á n g u lo de ro ta c ió n del c ig ü e ñ a l para los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe ren c ia , el s is te m a 100 de m e d ic ión de re n d im ie n to p ue de h a ce r c o in c id ir las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe re n c ia con la p o s ic ió n de l T D C de co m p re s ió n de l c ilin d ro de re fe re n c ia en el g rá fico (g rá fico d P ) so b re ta s a s de ca m b io de co m p re s ió n de c ilin d ro s en á n g u lo s de ro tac ión de un c igü eñ a l, co m o se m u e s tra en la fig u ra 8.
A con tin u a c ió n , el s is te m a 100 de m e d ic ión de re n d im ie n to m ide el re n d im ie n to de los c ilin d ro s c re a n d o un g rá fico PV q ue m u e s tra la p res ión de co m b u s tió n en los v o lú m e n e s de cá m a ra de co m b u s tió n de los c ilin d ro s (S 500).
Es dec ir, el s is te m a 100 de m e d ic ió n de re n d im ie n to p uede m e d ir el re n d im ie n to (ca b a llo s de fu e rza in d ica d o s (IH P )) de los c ilin d ro s c re a n d o un g rá fico PV que m u e s tra la p res ión de co m b u s tió n en los vo lú m e n e s de cá m a ra de co m b u s tió n de los c ilind ro s , co m o se m u e s tra en la fig u ra 3, y luego ca lcu la n d o el á rea de l g rá fico u sando una e xp re s ió n p re d e te rm in a d a , d e sp u é s de h a c e r c o in c id ir la p os ic ió n de l T D C de co m p re s ió n de l c ilin d ro de re fe ren c ia con las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los o tro s c ilin d ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe re n c ia a ju s ta n d o los p u n to s en tie m p o cu a n d o la un idad 20 de s e n s o r de á n g u lo d e te c ta el á n g u lo de ro tac ión de l c igü eñ a l.
El s is te m a 100 de m e d ic ió n de re n d im ie n to p ue de d e te rm in a r a d e m á s el e s ta d o de c o m b u s tió n de l m o to r a p a rtir de la p lu ra lida d de g rá fico s q ue se m u es tra n en la fig u ra 9.
M ie n tra s tan to , el m é to do de m e d ic ión de re n d im ie n to para un m o to r puede im p le m e n ta rse en una fo rm a de com a nd o s de p rog ra m a q ue pueden e je cu ta rse a tra vé s de d ive rso s m e d io s de o rd e n a d o r y p ueden re g is tra rse en m e d io s de re g is tro leg ib le s p o r o rde n ad or. L os m e d io s de re g is tro p ueden in c lu ir co m a n d o s de p rog ra m a s, a rch ivo s de datos, e s tru c tu ra s de datos, etc. Los co m a n d o s de p ro g ra m a s que se re g is tra n en los m e d io s de re g is tro pueden s e r a qu e llo s e sp e c ífica m e n te d ise ñ a d o s y co n fig u ra d o s para la p rese n te d ivu lga c ió n o pueden se r a qu e llo s d isp o n ib le s y co n o c id o s p o r q u ie n e s están invo luc ra do en so ftw a re de o rd e n a d o r en la té cn ica . P o r e je m p lo , los m e d io s de re g is tro pueden in c lu ir m e d io s m a g n é tico s ta le s co m o d isco s duros , d isco s fle x ib le s , y c in ta s m a g n é tica s , m e d io s ó p tico s ta le s com o C D -R O M s y D V D s, m e d io s m a g n e to ó p tico s ta le s com o d iscos fle xó p tico s , y d isp o s itivo s de h a rd w a re co n fig u ra d o s e sp e c ífica m e n te para a lm a c e n a r y e je cu ta r co m a n d o s de p rog ra m a , ta le s com o RO M , RAM , y m e m o ria flash . Los co m a n d o s de p rog ra m a p ueden in c lu ir no so lo có d ig o s de len g u a je de m á qu ina co m p ila d o s p o r un com p ilad o r, s ino ta m b ié n có d ig o s de len g u a je de a lto n ive l q ue p ueden s e r e je cu ta d o s p o r un o rd e n a d o r u sa nd o un in té rp re te . A d ic io n a lm e n te , un d isp o s itivo de h a rd w a re p uede c o n fig u ra rse para o p e ra r com o uno o m ás m ó d u lo s de so ftw a re para re a liza r la o p e ra c ió n de la p re se n te d ivu lga c ió n .
A d ic io n a lm e n te , el m é to do de m e d ic ión de re n d im ie n to para un m o to r p uede im p le m e n ta rse com o un p rog ra m a in fo rm á tico o una a p lica c ió n q ue se a lm a ce n a en un m e d io de re g is tro y se e je cu ta m e d ia n te un o rde n ad or.
C o m o se d e sc rib ió a n te rio rm e n te , de a cu e rd o con re a liza c io n e s de la p re se n te d ivu lg a c ió n , es p os ib le m e d ir el re n d im ie n to p rec iso de un m o to r re tira n d o los e rro re s de re n d im ie n to de c ilin d ro s d eb ido a un e rro r de to rs ió n y un e rro r de á ng u lo de e xp lo s ió n de un c igü eñ a l, d e te rm in a n d o las d ife re n c ia s e n tre la p os ic ió n de l T D C de com p re s ión de un c ilin d ro de re fe re n c ia y las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los o tro s c ilin d ro s e xce p to para el c ilind ro de re fe ren c ia , u sando una p lu ra lida d de g rá ficos , y luego c o rr ig ie n d o las d ife re n c ia s e n tre los c ilind ro s a ju s ta n d o los p un to s en tie m p o de d e te cc ió n de la un idad 20 de s e n s o r de ángu lo .
A d ic io n a lm e n te , d a d o q ue es p o s ib le m e d ir de m a n e ra rá p id a y p re c isa el re n d im ie n to de un m o to r, en c o m p a ra c ió n con el e q u ip o de m e d ic ión de re n d im ie n to de la té c n ica re lac io na da , se p uede m e jo ra r la fia b ilid a d de equ ipo .
A d ic io n a lm e n te , es p os ib le e n c o n tra r con p rec is ión la p os ic ió n de P m á x y m e d ir el re n d im ie n to re co le c ta n d o da tos p rec isos de m o to r para c ilind ro s en re spu es ta a señ a le s de ángu lo . A d ic io n a lm e n te , es pos ib le e n c o n tra r con p rec is ión los pun to s en tie m p o de la ign ic ión de c o m b u s tib le e inyecc ión de co m b u s tib le en c ilind ro s, la can tida d de inyecc ión de c o m b u s tib le de los c ilind ro s , d e ton ac ió n , la re lac ió n de co in c id e n c ia e n tre la p o s tco m b u s tió n y un tu rb o co m p re so r, e tc. re a liza n d o un a ná lis is de c o m b u s tib le u sa nd o los d a tos re co le c ta d o s . A d e m á s, es p os ib le no so lo o p tim iz a r la co m b u s tió n , s ino m e jo ra r la v id a útil y e fic ie n c ia de co n su m o de co m b u s tib le de un m o to r a ju s ta n d o s e le c tiva m e n te el pun to en tie m p o de la inye cc ió n de co m b u s tib le , la can tid a d de inye cc ió n de co m b u s tib le , co in c id e n c ia de tu rb o co m p re so r, e tc., según sea n ecesa rio , p ro p o rc io n a n d o una so lu c ió n para una co m b u s tió n óp tim a.

Claims (6)

R E IV IN D IC A C IO N E S
1. Un s is te m a (100 ) de m e d ic ió n de re n d im ie n to de un m o to r de d o s t ie m p o s de b a ja v e lo c id a d de g ran ta m a ñ o que m id e re n d im ie n to de un m o to r d u ra n te un c iclo , c o m p re n d ie n d o el s is tem a:
una u n idad ( 10) de s e n s o r de p res ió n q ue d e te c ta p res ió n de co m b u s tió n ind iv idu a l de c ilind ros;
una un idad (20 ) de s e n s o r de á ng u lo que d e tec ta á n g u lo s de ro tac ión de un c ig ü e ñ a l con un pu lso Z de l m ism o co in c id e n te con un T D C rea l de un c ilin d ro de re fe re n c ia p re d e te rm in a d o ; y
un m e d id o r (30 ) de re n d im ie n to que re co le c ta p res ión de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión del c ig ü e ñ a l d esde la u n id ad de s e n s o r de p res ió n y la un idad de s e n s o r de á ng u lo , m u e s tra una p lu ra lida d de g rá ficos so b re la p res ión de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de l c igü eñ a l, p res ió n de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en vo lú m e n e s de cá m a ra de co m b u s tió n , y ta sa s de cam b io de p res ión de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión del c igü eñ a l, e n cu e n tra la p os ic ión de un T D C de co m p re s ió n y una p érd ida de á n g u lo de l c ilind ro de re fe re n c ia a p a rtir del g rá fico sob re las ta sa s de cam b io de p res ión de los c ilind ro s en los á n g u lo s de ro tac ión del c ig ü e ñ a l, a ju s ta p u n to s en tie m p o cu a n d o la un idad de s e n s o r de á n g u lo d e tec ta el á n g u lo de ro ta c ió n de l c igü eñ a l para los o tro s c ilin d ro s e xce p to para el c ilind ro de re fe ren c ia , y luego m ide re n d im ie n to de los c ilind ro s ,
ca ra c te r iza d o p o rque
el m e d id o r de re n d im ie n to hace c o in c id ir las p o s ic io n e s de T D C s de co m p re s ió n de los o tro s c ilin d ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe re n c ia con la p os ic ión del T D C de co m p re s ió n de l c ilind ro de re fe re n c ia en el g rá fico sob re las ta sa s de ca m b io de p res ió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro ta c ió n d e l c ig ü e ñ a l a ju s ta n d o los p u n to s en tie m p o cu a n d o la u n id ad de s e n s o r de á n g u lo d e tec ta el á n g u lo de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l p a ra los o tro s c ilin d ro s e xce p to para el c ilind ro de re fe ren c ia .
2. El s is te m a (100 ) de m e d ic ió n de re n d im ie n to de la re iv in d ica c ió n 1, en d o n d e cu a n d o se d e te rm in a la p os ic ió n del T D C de co m p re s ió n y la p é rd id a de á ng u lo de l c ilin d ro de re fe re n c ia a p a rtir de l g rá fico so b re las ta s a s de ca m b io de p res ión de los c ilind ro s en los á ng u lo s de ro tac ión de l c igüeña l, el m e d id o r (30 ) de re n d im ie n to c rea a d e m á s un g rá fico q ue m u e s tra una línea de te n d e n c ia sob re las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilin d ro s y el g ra d o de to rs ió n y una ta b la q ue m u e s tra las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilind ros.
3. El s is te m a (100 ) de m e d ic ió n de re n d im ie n to de la re iv in d ica c ió n 1, en d o n d e cu a n d o se d e te rm in a la p os ic ió n del T D C de c o m p re s ió n y la p é rd ida de á n g u lo de l c ilin d ro de re fe re n c ia a p a rtir de l g rá fico so b re las ta s a s de ca m b io de p res ión de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión de l c igü eñ a l, el m e d id o r (30 ) de re n d im ie n to c rea a d e m á s una ta b la q ue m u es tra va lo re s de co rre cc ió n de pos ic ión para los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilind ro de re fe ren c ia ca lcu la n d o las d ife re n c ia s e n tre la p os ic ión del T D C de co m p re s ió n del c ilin d ro de re fe re n c ia y las p os ic io n e s de los T D C s de c o m p re s ió n de los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilind ro de re fe ren c ia .
4. Un m é to do de m e d ic ión de re n d im ie n to de un m o to r de d os tie m p o s de baja v e lo c id a d de g ran ta m a ñ o q ue m ide el re n d im ie n to de un m o to r d u ra n te un c iclo , c o m p re n d ie n d o el m étodo :
d e te c ta r p res ió n de com b us tión ind iv idu a l de c ilin d ro s u sa nd o una un idad (10) de s e n so r de p res ión que hace c o in c id ir un pu lso Z de una un idad (20 ) de s e n s o r de á ng u lo m o n ta d a en un c ilin d ro de re fe re n c ia p re d e te rm in a d o con un T D C rea l de l c ilin d ro de re fe re n c ia (S 100 );
c re a r un g rá fico P0 que m u es tre p res ión de com b us tión de c ilind ro s en á ng u lo s de ro tac ión de un c igü eñ a l y un g rá fico dP que m u es tre ta sa s de cam b io de p res ión de los c ilin d ro s en el á ng u lo de ro tac ión del c ig ü e ñ a l re co le c ta n d o la p res ió n de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en los á n g u lo s de ro tac ión del c ig ü e ñ a l (S 200 );
d e te rm in a r la p os ic ión de un T D C de co m p re s ió n y una p é rd ida de á ng u lo del c ilind ro de re fe ren c ia a p a rtir de l g rá fico dP (S 300 );
h a c e r c o in c id ir p o s ic io n e s de T D C s de co m p re s ió n de los o tro s c ilin d ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe re n c ia con la p os ic ió n de l t D c de co m p re s ió n de l c ilind ro de re fe re n c ia en el g rá fico dP a ju s ta n d o p un tos en tie m p o cu a n d o la u n id ad de s e n s o r de á n g u lo d e te c ta el á n g u lo de ro tac ión de l c ig ü e ñ a l para los o tro s c ilin d ro s e xce p to p ara el c ilind ro de re fe re n c ia (S 400 ); y
m e d ir re n d im ie n to de los c ilin d ro s c re a n d o un g rá fico PV que m u e s tra la p res ión de co m b u s tió n de los c ilin d ro s en v o lú m e n e s de cá m a ra de co m b u s tió n (S 500 ).
5. El m é to do de la re iv in d ica c ió n 4, en d on de la d e te rm in a c ió n de la p os ic ió n de un T D C de co m p re s ió n y una pérd ida de á n g u lo del c ilin d ro de re fe re n c ia a p a rtir de l g rá fico dP inc luye :
c re a r un g rá fico que m u es tre una línea de te n d e n c ia sob re las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilind ro s y el g rad o de to rs ió n y una ta b la q ue m u e s tre las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilin d ro s (S 310 ); d e te rm in a r la pos ic ión del T D C de com p re s ión y la pérd ida de á ngu lo del c ilind ro de re fe ren c ia sob re la base de l g rá fico dP, m o s tra n d o el g rá fico la línea de te n d e n c ia sob re las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilin d ro s y el g rad o de to rs ió n , y m o s tra n d o la ta b la las p o s ic io n e s de los T D C s de co m p re s ió n de los c ilin d ro s (S 320 ); y
c re a r una ta b la que m u e s tre va lo re s de co rre cc ió n de p os ic ión para los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilin d ro de re fe re n c ia ca lcu la n d o las d ife re n c ia s entre la pos ic ión del T D C de com pres ión del c ilind ro de re fe ren c ia y las p os ic io ne s de los T D C s de co m p re s ió n de los o tros c ilin d ro s e xce p to para el c ilind ro de re fe ren c ia (S 330 ).
6. Un m e d io de re g is tro leg ib le p o r o rd e n a d o r en el cua l se re g is tra un p ro g ra m a para e je c u ta r el m é to do de la re iv in d ica c ió n 4 o 5 en un o rde n ad or, q ue cu a n d o se e je cu ta en un o rde n ad or, hace que el o rd e n a d o r lleve a cab o el m é to d o de la re iv in d ica c ió n 4 o 5.
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