Ingeniería Mecánica · 2020
Caracterización y modificaciones del motor honda gx – 35 y diseño del sistema eléctrico del vehículo tipo prototipo shell eco – marathon
En el presente proyecto se realiza la selección, caracterización y modificaciones del motor Honda GX-35 para su funcionamiento con etanol, biocombustible derivado de la caña de azúcar. Se diseña también los sistemas eléctricos y sistemas de emergencia para el vehículo Supermileage, basados en el reglamento de la competencia Shell Eco – marathon 2018. Se realiza una revisión bibliográfica del uso de los biocombustibles a nivel mundial, prestando especial importancia al etanol y la incidencia de su uso en la disminución de gases de efecto invernadero (GEI), mostrando una tendencia favorable cuando se mezcla en bajas concentraciones con gasolina, teniendo poca información con mezclas mayores al 50%, dado que su utilización exige modificaciones en los motores de combustión interna (MCI). Con este panorama se decide participar en la SEM, en la categoría de etanol...
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Contenido
- Figura 1. Esquema de rodadura de un neumáticop. 21
- Figura 2. Motor Honda GX - 35p. 26
- Figura 3. Vista lateral Honda GX - 35p. 26
- Figura 4. Vista frontal Honda GX -35p. 26
- Figura 5. Partes básicas de un dinamómetro eléctricop. 28
- Figura 6. Dinamómetro eléctrico, configuración prueba 1p. 30
- Figura 7. Dinamómetro eléctrico, configuración prueba 2p. 31
- Figura 8. Parámetros geométricos de la cámara de combustiónp. 38
- Figura 9. Dimensiones generales del pistón a construir con R.C. = 9.5p. 41
- Figura 10. Pistón original el MCI Honda GX – 35p. 42
- Figura 11. Interior de la cámara de combustiónp. 42
- Figura 12. Montaje del motor Honda GX-35p. 43
- Figura 13. Circuito eléctrico de conexión - ECUp. 44
- Figura 14. Cuerpo de aceleración instalado en el motor Honda GX - 35p. 45
- de la pieza a diseñarp. 46
- aceleración. Ver Anexo E yFp. 46
- Figura 17. Filtro de aire del cuerpo de aceleraciónp. 47
- Figura 18. Bobina de inducción magnéticap. 47
- Figura 19. Motor de arranque FZ - 16p. 48
- Figura 20. Bendix para el motor de arranque de una motop. 49
- Figura 21. Sistema de embrague del motor de arranquep. 49
- Figura 22. Código para programación Arduino Uno. Sistema de hombre muertop. 50
- Figura 23. Esquema del circuito electrónico del sistema de hombre muertop. 51
- Figura 24. Planos de la batería de plomo ácidop. 53
- Figura 25. Constantes del motor, configuración Tuner Studiop. 54
- Figura 26. Configuración rueda dentadap. 55
- Figura 27. Tabla factor Lambda (AFR)p. 56
- Figura 28. Tabla de eficiencia volumétricap. 56
- Tabla 1. Dimensiones de las ruedas del vehículo. (Pulgarín & Zabala Guisado, 2013)p. 20
- Tabla 2. Tabulación necesidad de potenciap. 23
- Tabla 3. Comparación de mini motores 4Tp. 25
- Tabla 4. Datos técnicos MCI Honda GX - 35p. 27
- Tabla 5. Datos prueba 1 - gasolinap. 32
- Tabla 6. Datos obtenidos por el método de prueba 2, para gasolinap. 33
- Tabla 7. Datos obtenidos de Motor Honda GX - 35 con etanolp. 34
- Tabla 8. Aumento del volumen del pistón con respecto a la relación de compresiónp. 41
- Gráfica 1. Necesidad de potencia vehículo Supermileagep. 23
- modificacionesp. 33
- Gráfica 5. Curva característica catálogo Honda GX - 35p. 36
- Ecuación 1. Peso del vehículop. 21
- Ecuación 2. Resistencia por rodadurap. 21
- Ecuación 3. Resistencia por pendientep. 21
- Ecuación 4. Resistencia aerodinámicap. 22
- Ecuación 5. Cálculo de la potencia total requeridap. 22
- Ecuación 6. Torque del MCI Honda GX – 35 funcionando con etanol 100%p. 36
- Ecuación 7. Potencia del MCI Honda GX - 35 con etanol 100%p. 36
- Ecuación 8. Área del pistónp. 38
- Ecuación 9. Volumen desplazadop. 38
- Ecuación 10. Relación de compresiónp. 38
- Ecuación 11. Volumen totalp. 38
- Ecuación 12. Diferencia de volumen de la cámara de combustiónp. 40
- Ecuación 13. Longitud del pistónp. 40
- Ecuación 14. Ecuación resistencia del transistorp. 51
- CAPÍTULO Ip. 14
- Introducciónp. 14
- Objetivosp. 15
- Objetivo generalp. 15
- Objetivos específicosp. 15
- Metodologíap. 16
- Estructura del documentop. 17
- CAPÍTULO IIp. 18
- Antecedentesp. 18
- Conversión del MCI a etanolp. 18
- CAPÍTULO IIIp. 20
- Definición de necesidad de potenciap. 20
- Cálculo de Resistencia por Rodadura 𝐑𝐫:p. 20
- Cálculo de Resistencia por pendientep. 21
- Cálculo de Resistencia por inercia 𝐑𝐣p. 21
- Cálculo de Resistencia aerodinámica Ra:p. 22
- Cálculo de la potencia total requerida por el motor:p. 22
- Elección del motor adecuadop. 24
- 3.2.1. Mini motor de 4 tiempos – Hondap. 24
- 3.2.2. Motor Honda GX – 35p. 26
- CAPÍTULO IVp. 28
- Caracterización del MCI Honda GX – 35p. 28
- Equipo utilizadop. 28
- Procedimiento realizadop. 29
- Datos obtenidosp. 31
- Caracterización gasolinap. 31
- Caracterización etanolp. 34
- Análisis de resultados obtenidosp. 35
- CAPÍTULO Vp. 38
- Aumento de la relación de compresiónp. 38
- Inyección electrónicap. 43
- ECUp. 43
- Cuerpo de aceleraciónp. 43
- Pieza de conexión entre el cuerpo de aceleración y el motorp. 45
- Filtro de airep. 43
- Tanque de combustiblep. 43
- Bobina magnéticap. 47
- CAPÍTULO VIp. 48
- Motor de arranquep. 48
- Sistemas de emergenciap. 43
- Dead man’s switchp. 49
- Emergency shutdownp. 52
- Bateríap. 43
- CAPÍTULO VIIp. 54
- 7.1. Tuner Studiop. 54
- 7.1.1. Configuración de las variables de operaciónp. 54
- 7.2. Resultados Obtenidosp. 55
- CONCLUSIONESp. 57
- RECOMENDACIONESp. 58
- BIBLIOGRAFÍAp. 59
- ANEXOSp. 62