Adecuación de un sistema de adquisición de datos para realizar el mapeo de un motor de combustión interna

Resumen

Los mapas del motor de combustión interna y registros tridimensionales de los parámetros de funcionamiento, como son el consumo específico de combustible, el par y la potencia con respecto a la presión, constituyen la base para el diseño de los sistemas de control y también de diagnóstico de los motores modernos. Estos mapas se construyen a partir de la información temporal medida en los sistemas de admisión, escape, cilindro con resolución de ángulo de giro del cigüeñal, debidamente almacenada y procesada por sistemas de adquisición de información basados en microcontroladores, tarjetas de adquisición de datos o dataloggers.

Mediante este trabajo se presenta el conjunto experimental desarrollado para ensayar motores de combustión interna en el laboratorio de máquinas de combustión de la UTP, compuesto por el banco de ensayos y el sistema de adquisición y procesamiento de datos. El sistema utiliza transductores de presión y temperatura en los colectores de admisión y escape, presión en la cámara de combustión, posición y revoluciones del árbol cigüeñal, golpeteo y oxígeno en los gases de escape. La información es adquirida por medio de una tarjeta de adquisición de datos de tipo compacta para la cual se desarrolló el código computacional en bloques que permite almacenar la información de los transductores y visualizar en línea las señales que están siendo adquiridas y posteriormente registradas.

El sistema desarrollado se podrá emplear para propósitos de investigación y de docencia, en trabajos futuros se podrá empezar a construir y validar modelos de los sistemas de renovación de la carga, estudios de las características de transferencia de calor en estos sistemas y se podrán crear modelos de diagnóstico basados en las mediciones de las presiones en los sistemas de admisión y escape, necesarios para el desarrollo de equipos de diagnóstico no intrusivos de bajo costo.

El presente proyecto se enmarca en las líneas de investigación de los programas de Ingeniería y Tecnología Mecánica, concretamente en las de Instrumentación y Control, Mecatrónica y Motores de Combustión Interna.

El proyecto es una respuesta a la demanda de investigación nacional en características energéticas de los combustibles, particularmente notable en lo que respecta a los combustibles alternativos y es parte del compromiso investigativo que la UTP ha adoptado en el área de motores de combustión interna.