Adquisición de presión en cámara y régimen del turbocompresor en un ensayo de motores

Abstract

Este proyecto busca la mejora de las instalaciones del laboratorio de motores térmicos de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la UPM, en concreto, la mejora de la celda 5. El proyecto busca la mejora de dicha celda en dos ámbitos: Crear una instalación capaz de medir, mediante sensores, las variables necesarias para realizar un estudio de las curvas características del compresor y la turbina del grupo turbo. Además, crear una instalación que nos permita, mediante sensores, visualizar el diagrama del indicador del motor en diferentes condiciones de carga y régimen. Para lograr el primer objetivo, se implementará un sistema capaz de medir, registrar y visualizar por pantalla el régimen de giro del eje del Turbocompresor. Esto consistirá en la instalación de un sensor de revoluciones en la carcasa del Turbocompresor, unido, a un sistema de adquisición y grabación de datos, y, programado mediante LabView (Entorno de programación gráfica utilizado en la Celda 5). El segundo objetivo, requiere un sistema que permita medir valores de presión en la cámara de combustión en sincronía con una base de tiempos que vendrá impuesta por un sensor óptico instalado en el eje del cigüeñal del motor. Sera necesario, por tanto, disponer de un sensor de presión en el interior de una de las cámaras de combustión del motor, y, un sensor óptico o encoder que nos permita conocer con precisión la posición angular del cigüeñal. El encoder óptico impondrá al sensor en cámara el registro de un valor de presión cada vez que la posición angular del cigüeñal se incrementa 0,5º, es decir, impondrá un registro de 720 valores de presión por vuelta del cigüeñal. Finalmente, mediante el software de programación LabView, se diseñara e implementará un programa que se encargue de esta labor. Adquiriendo los datos de presión en cámara y posición angular del cigüeñal, transformando las posiciones angulares del cigüeñal en volúmenes en cámara, y, siendo capaz de devolver a través de la pantalla de interfaz con el usuario un gráfico del diagrama del indicador del motor en tiempo real. Dada la importancia académica que tiene el diagrama del indicador para la comprensión del funcionamiento de un motor de combustión interna alternativo, y, las curvas características para entender las capacidades de un compresor, al finalizar este proyecto los alumnos podrán analizar diagrama del indicador y curvas características en esta celda. Por tanto, este proyecto contribuye al aprendizaje de los alumnos y la mejora de la futura actividad docente de los profesores de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la UPM. Además de un uso académico, también estaría justificado un uso en investigación y desarrollo de mejoras (Por ejemplo, se podría realizar una modificación en el motor y analizar cómo afecta esta al diagrama del indicador) contribuyendo así al desarrollo de mejoras en motores por parte de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la UPM.