Desarrollo de un algoritmo para el diagnóstico del estado porcentual del rendimiento de los

150 Pages·2014·11.76 MB·Spanish

´
UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA
SEDE CUENCA
´ ´
CARRERA DE INGENIERIA MECANICA AUTOMOTRIZ
´
“DESARROLLO DE UN ALGORITMO PARA EL DIAGNOSTICO
DEL ESTADO PORCENTUAL DEL RENDIMIENTO DE LOS
´ ˜
CILINDROS, MEDIANTE EL ANALISIS DE LA SENAL DEL
´ ˜
SENSOR DE POSICION DEL CIGUENAL DE UN MOTOR
NISSAN FD6”.
Tesis previa a la obtencio´n del
t´ıtulo de Ingeniero Mec´anico
Automotriz.
Autores:
Hurtado Pin˜a Juan Jos´e
Morocho Cabrera Juan Eduardo
Pinguil Lliguicota Juan Pablo
Director:
Ing. Cristian Garcia M.Sc
Cuenca, Julio 2014
DECLARATORIA DE RESPONSABILIDAD
El trabajo de grado que presentamos, es original y basado en el proceso de investi-
gacio´n y/o adaptacio´n tecnolo´gica establecida en la Carrera de Ingenier´ıa Meca´nica
Automotriz de la Universidad Polit´ecnica Salesiana. En tal virtud los fundamentos
t´ecnicos - cient´ıficos y los resultados son exclusiva responsabilidad de los autores.
A trav´es de la presente declaracio´n cedemos los derechos de propiedad intelectual
correspondiente a este trabajo, a la Universidad Polit´ecnica Salesiana, segu´n lo esta-
blecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la Normativa
Institucional Vigentes.
i
´
CERTIFICACION
Que el presente proyecto de tesis “Desarrollo de un algoritmo para el diag-
no´stico del estado porcentual del rendimiento de los cilindros, mediante
el an´alisis de la sen˜al del sensor de posicio´n del cigu¨en˜al de un motor
Nissan FD6”, realizado por los estudiantes: Hurtado Pin˜a Juan Jos´e, Morocho
Cabrera Juan Eduardo, Pinguil Lliguicota Juan Pablo, fue dirigido por mi persona.
ii
AGRADECIMIENTO
El agradecimiento es principalmente a Dios quien me ha dado la fortaleza para de
seguir adelante y culminar esta etapa de mi vida.
A mi familia por su apoyo incondicional.
A mis compan˜eros de formula Juan Pablo y Juan Jos´e por su amistad.
Al Ing. Cristian Garc´ıa M.Sc, por los comentarios y confianza depositada en este
trabajo.
Al Ing. Diego Rivera, por su orientaci´on,consejos y sobre todo por su amistad.
Juan Eduardo
iii
AGRADECIMIENTO
Primero a Dios por las bendiciones recibidas a cada instante, y por darme la fuerza
y salud para continuar.
A mi madre por su apoyo incondicional.
A mis compan˜eros de fo´rmula y ejemplo a seguir Juan Eduardo y Juan Pablo.
Y a toda mi familia.
Juan Jos´e
iv
DEDICATORIA
Este trabajo de grado est´a dedicado primeramente a Dios por ser quien gu´ıa mis
pasos, a mi querida madrecita Leonor Cabrera “mi viejita LEO” quien con mucho
trabajo, carin˜o, amor y ejemplo. Me deja as´ı la mejor herencia que un hijo puede
desear, el estudio y valores para poder desenvolverme como Persona y Profesional.
A mis hermanos Margarita, Miguel, Marisol y Mar´ıa de Lourdes por brindarme su
confianza y apoyo incondicional para seguir adelante y poder cumplir otra etapa en
mi vida.
Juan Eduardo
v
DEDICATORIA
Esta tesis se la dedico a Dios, por haberme permitido cumplir esta etapa tan im-
portante de mi vida. A mis padres, por darme su apoyo en todo el trayecto de mi
vida y por haber inculcado en m´ı una persona con valores, principios, perseverancia
y coraje para conseguir mis objetivos.
Juan Pablo
vi
DEDICATORIA
Este proyecto se lo dedico a mi sen˜ora madre Beatriz, quien es mi vida entera, el
principio de mis esperanzas y fin de mis soledades, aquel jard´ın donde encuentro
la calma cuando todo parece nublarse, el escudo en medio de la batalla, por todos
estos an˜os y por ayudarme a cumplir este mi suen˜o que es ma´s suyo que m´ıo.
´
A mis abuelos Zoila y Angel que han sido los pilares fundamentales, a partir de los
cuales he forjado mi vida; y a cada una de mis t´ıas Mar´ıa, Mariana, Rosa, Gladis,
Alex y mis t´ıos Luis y Silverio.
´
Tambi´en se lo dedico a mis primos que son mis hermanos: Luis Angel, Francis,
Emanuel, Pedrito, Marifer, Christian y Kleber. Y a mi hermano Jannio Israel.
Juan Jos´e
vii
´
INDICE
Lista de Figuras.................................................... xvi
Lista de Tablas..................................................... xx
Lista de S´ımbolos .................................................. xxi
Lista de Siglas .....................................................xxiv
Introduccio´n ....................................................... 1
1 An´alisis del funcionamiento del motor diesel. .................... 3
1.1 Motor de combusti´on interna diesel.............................. 3
1.1.1 Principio de funcionamiento. .............................. 4
1.1.2 Ciclo termodina´mico del motor diesel. ...................... 4
1.1.2.1 Ciclo Diesel ideal. ................................... 5
Compresio´n isentr´opica (2-3). ...................... 5
Adicio´n de calor a presio´n constante (3-4). ........... 6
Expansio´n isentr´opica (4-5). ....................... 6
Rechazo de calor a presio´n constante (5-2). .......... 6
1.1.2.2 Ciclo Diesel real. ................................... 6
P´erdidas de eficiencia en el ciclo Diesel real........... 7
1.2 Compresio´n y combusti´on en motores diesel. ..................... 8
1.2.1 Compresi´on. ............................................ 8
1.2.2 Combusti´on. ............................................ 8
viii
I´NDICE ix
Fase 1: Periodo de retraso de la ignici´on (A-B). ...... 9
Fase 2: Combustio´n r´apida (B-C). .................. 9
Fase 3: Combustio´n controlada (C-D). .............. 9
Fase 4: Postcombusti´on (D en adelante). ............ 9
1.2.2.1 Para´metros que influyen en la combusti´on. ............. 10
Ca´mara de combustio´n. ........................... 10
Pulverizacio´n y velocidad de inyeccio´n. .............. 10
Presio´n de apertura del inyector. ................... 10
Dia´metro de los orificios de la tobera. ............... 10
Caracter´ısticas del combustible. .................... 11
1.3 Caracter´ısticas principales de los motores de combustio´n interna..... 11
1.3.1 Par motor............................................... 11
1.3.2 Potencia. ............................................... 11
1.3.2.1 Potencia indicada (Pi). .............................. 12
1.3.2.2 Potencia efectiva (Pe)................................ 12
1.3.3 Curvas caracter´ısticas..................................... 12
1.4 Motor NISSAN FD6........................................... 13
1.4.1 Datos t´ecnicos del motor. ................................. 14
1.4.2 Sistema de inyeccio´n...................................... 15
1.4.2.1 Sistema de alimentaci´on de combustible. ............... 16
Circuito de baja presi´on. .......................... 16
Circuito de alta presio´n............................ 16
1.4.2.2 Bomba de inyeccio´n.................................. 16
Bomba de inyeccio´n en l´ınea........................ 16
Bomba de inyeccio´n Diesel Kiki NP 684.............. 17
1.4.2.3 Tipo de inyecci´on.................................... 18