Banco De Instrumentación Para El Acondicionamiento Y Adquisición De Señales Provenientes De Un Motor De Combustión Interna

Abstract

Desde la invención, el Motor de Combustión Interna (MCI) se utiliza en una amplia gama de aplicaciones automovilísticas, aeronáuticas, ferroviarias entre otras. Debido a lo anterior, se han desarrollado diversas técnicas de monitoreo, diagnóstico y mantenimiento para los MCI, las cuales tienen como objetivo mantenerlos en buen estado para reducir costos de reparación, garantizar la disponibilidad y eficiencia. Generalmente, las técnicas de mantenimiento de los MCI se basan en el análisis de señales intrínsecas provenientes de los mismos (temperatura, vibraciones, gases, etc.) y la captura de estas conlleva un enorme trabajo de instrumentación. En este artículo, se presenta detalladamente un robusto y eficiente banco de instrumentación para la captura de señales proveniente de un motor de combustión interna. Las señales capturadas del MCI son temperatura (bloque, aceite, escape y admisión), vibraciones en todos los ejes, presión en la cámara de combustión, posición angular, velocidad y carga. Cada señal fue analizada y acondicionada para ser capturada por el sistema de adquisición de la National Instruments (NI), con el objetivo de cumplir con estándares de comparación establecidos en el estado del arte. Cabe resaltar que, gracias a la metodología implementada todas las señales se capturan de manera simultánea, lo cual permite realizar correlaciones entre las mismas en el tiempo y así encontrar información relevante. Fruto de este trabajo, se presenta un conjunto de señales provenientes de MCI que generalmente no son tomadas en cuenta para realizar diagnósticos y muchos menos analizadas de manera conjunta. Además, se exhibe una base de datos con todas las señales cambiando las condiciones de trabajo (velocidad y carga) del MCI, la cual puede ser utilizada para casos de estudio.

Ingeniería Mecánica: Resultados de investigación

“…Para dar cumplimiento al objetivo específico 1, "Diseñar y desarrollar un protocolo para la adquisición de señales en motores de combustión interna diésel a partir de técnicas no intrusivas", se procedió a la adaptación de un Banco de ensayo con motor de combustión adecuado para operar con diferentes combustibles, [32], [33], tal como se muestra en la Figura 1. Después de la construcción del banco, se procede a elaborar el protocolo para la adquisición de señales en el banco a partir de técnicas no intrusivas, [34].…”

Test bench development and implementation for experimental determination of mechanical losses in single cylinder internal combustion engines

“…The indicated diagram, or P-v diagram, is obtained by plotting the in-cylinder pressure versus the cylinder volume. The IMEP corresponds to the ratio between the work that is transmitted to the piston head during the compression and expansion processes due to the effect of combustion and the engine displacement, (6). The BMEP is the ratio between the effective work available on the engine output shaft in each cycle and the engine displacement, (7):…”

“…ICE test benches usually integrate the load and/or motoring system, which is mechanically coupled to the tested engine. Load systems may use different technologies, including friction braking systems, hydraulic systems, electric motor-generator drive [3] and electromagnetic [1,[4][5][6]. On the other hand, as motoring systems, direct current or alternating current electric motors are usually used [7].…”