Tesis Gary 1.docx

UNIVERSIDAD LOS ANDES

CARRERA INGENIERIA DE MECANICA AUTOMOTRIZ

“ANÁLISIS E IMPLEMENTACIÓN DE UN INTERCOOLER FRONTAL SOBREDIMENSIONADO PARA REFRIGERAR EL FLUJO DE AIRE POR PRESIÓN DEL TURBO” CASO: EVOLUTION X

POSTULANTE: GARY ORTUÑO REINAGA TUTOR GUIA: XXXXX XXXXX XXX

La Paz - Bolivia AÑO 2019

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INDICE GENERAL

Pág. PÁGINA DE TÍTULO

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DEDICATORIA

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AGRADECIMIENTOS

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ÍNDICE DE GENERAL

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CAPÍTULO I: GENERALIDADES

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1.1 INTRODUCCIÓN

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1.2 ANTECEDENTES

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1.3 DESCRIPCIÓN DEL OBJETO DE ESTUDIO

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1.4 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

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1.4.1 Identificación del problema

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1.4.2 Representación grafica

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1.4.3 Pregunta de investigación

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1.5 OBJETIVOS

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1.5.1 Objetivo general

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1.5.2 Objetivos específicos

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1.6 JUSTIFICACIONES

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1.6.1 Justificación técnica

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1.6.2 Justificación social

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1.6.3 Justificación económica

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CAPÍTULO I GENERALIDADES Se verán loa aspectos metodológicos que desarrollaremos en el proyecto ya que son el punto de partida para la elaboración de todos los capítulos a futuro.

1.1 INTRODUCCIÓN En las competencias de autos, se requiere mayor potencia ya que los pilotos llegan a forzar o incluso a sobre revolucionar el motor, esto hace que pierda la potencia. Uno de los problemas que encontramos en estos vehículos de competición es la perdida de potencia por una mala refrigeración. El presente proyecto se desarrolla con el objetivo de mostrar una nueva opción de sistema de enfriamiento mediante un intercooler frontal de aire –aire, para los vehículos que poseen un sistema de enfriamiento, realizando un estudio detallado que indique los pasos y consideraciones de diseño que se debe tener dependiendo las características atmosféricas y del vehículo en el cual va a ser instalado.

Se ha realizado un análisis minucioso de todas las cosas que forman parte de un sistema de enfriamiento frontal dimensionado para refrigerar el flujo de aire por presión del tubo, así como de todos los elementos anexos que influyen para un eficiente funcionamiento de un auto Mitsubishi Lancer Evolution X.

El aporte de este proyecto es inmenso, ya que nos muestra todos los beneficios que se puede obtener en el funcionamiento del vehículo simplemente con un sistema de transferencia de flujo de aire por presión del tubo y diseñado para las características específicas de un vehículo.

Esta modificación que se realizara, beneficiara a todos los competidores ya que el enfriamiento de este tipo de motores de competición requiere ganar toda la potencia posible ofreciendo a las personas un mejor rendimiento del vehículo cuando se realice la modificación.

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1.2 ANTECEDENTES

Debido a su principio de funcionamiento y a su accionamiento, el carburador constituye uno de los sistemas de alimentación más utilizados en vehículos a gasolina, utilizando pequeños circuitos y elementos en su interior, es capaz de pulverizar el combustible, mezclarlo con el aire, obteniendo una mezcla estequiométrica que optimiza el rendimiento del motor.

1.3 DESCRIPCIÓN DEL OBJETO DE ESTUDIO

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Motor de combustión interna: Tipo 2.0 twinscroll turbo intercooler DOHC MIVEC

(MITSUBISHI MOTORS)

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Turboalimentancion:

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Intercooler:

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Potencia: Llega a un máximo de 291-6500 Hp-rpm

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Pruebas de aceleración:

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Presion:

(MITSUBISHI MOTORS)

1.4 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Los fabricantes de vehículos, por generaciones diseñaron y probaron sus productos en condiciones ambientales estándares, tomando como referencia el nivel del mar obteniendo las mejores prestaciones en sus motores, pero cuando estas condiciones cambian, también cambia el rendimiento del motor, que en extremas alturas se tiene una considerable pérdida de la presión media efectiva y consecuentemente la reducción de la potencia del motor, por lo cual se cuenta con sistemas de compensación de altitud tanto en motores a gasolina como en motores a diesel, pero estos simplemente actúan sobre el consumo de combustible y no compensan la perdida de potencia, además estos sistemas pierden su eficiencia si sobrepasan los 3000 m.s.n.m. por lo cual en nuestro medio se ve

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reflejada en una mezcla rica dando lugar a que este exceso de combustible reduzca la eficiencia del lubricante en la pared de los cilindros generando un desgaste prematuro del motor.

1.4.1. Identificación del problema El problema que encontraríamos, seria la perdida de potencia que hay en el motor para la falta de refrigeración del aire en el motor

1.4.2 Representación grafica Intercooler muy pequeño para la potencia de ese motor. Mala refrigeracio n en el aire

Pérdida de potencia del motor.

Falta de potencia al motor.

CAUSA

PROBLEMA

EFECTO

1.4.3 Pregunta de investigación

¿Como refrigerar el flujo de aire por presión del tubo en motores atmosféricos?

1.5 OBJETIVOS

1.5.1 Objetivo general

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Analizar un intercooler frontal sobredimensionado para refrigerar el flujo de aire por presión del turbo en motores en un auto Mitsubishi Lancer Evolution X que permita recuperar la presión media efectiva en las condiciones de la ciudad de La Paz - Bolivia.

1.5.2 Objetivos específicos 

Conocer los principios que tiene un intercooler frontal dentro del sistema de turbo alimentación.



Calcular los parámetros termodinámicos necesarios para la adecuada selección de un intercooler.



Implementar un intercooler sobredimensionado para mejorar el enfriamiento o refrigeración del aire del motor para poder ganar potencia.

1.6 JUSTIFICACIÓN 1.6.1 Justificación técnica

Desde un punto de vista técnico, el desarrollo del proyecto se justifica porque en nuestro medio los vehículos de última generación, no se pueden adecuar a las condiciones ambientales y geográficas, teniendo problemas en su rendimiento, por lo que es necesario optar por una solución que aumente la presión media efectiva lo cual se puede lograr instalando un intercooler.

1.6.2 Justificación social

En la actualidad en la ciudad de la Paz Bolivia nuestras condiciones ambientales y geográficas afectan al Mitsubishi Lancer Evolution X por que pierde su eficiencia y potencia, y la adaptación de un intercooler frontal dimensionado para refrigerar el flujo de aire por presión del tubo sería una solución para todos los autos con las mismas características, logrando generar las prestaciones indicadas por el fabricante.

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1.6.3 Justificación económica

En el aspecto económico, el proyecto se justifica porque se estima que el costo será de 2800 bs. aproximadamente para aumentar la presión media efectiva como ser la potenciación de un motor, es mayor en comparación a la alternativa planteada que es la adaptación de un turbocompresor en motores de cuatro cilindros a inyección.

1.7 METODOLOGIA Y TECNICAS DE INVESTIGACION Es un conjunto de procedimientos y técnicas que se aplican de manera ordenada y sistemática en la realización del estudio, que conducen al logro del conocimiento. Es un proceso de investigación, la metodología es la etapa en la que se divide la realización del trabajo. 1.7.1 TIPO DE INVESTIGACION Este tipo de investigación es descriptivo ya que existe un estudio de la perdida de potencia. 1.7.2 METODOS DE INVESTIGACION -

Descriptivo o cuantitativo: Las características que podemos mencionar es la perdida de potencia que encontramos en el motor y esto llega a ser una molestia.

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Cualitativo: Porque existe una perdida de potencia en el motor, esto se da por la falta de enfriamiento o refrigeración del aire que sale del motor; ese aire caliente que sale del motor, para recuperar la potencia perdida, tiene que entrar frio lo más que pueda a la cámara de combustión para adquirir la potencia deseada.

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Analítico: Se analizo la perdida de potencia que existía en el motor.

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Deductivo: En este tipo de vehículos lo que se espera es que rinda al máximo su potencia, pero por análisis que se hicieron se llego a la conclusión de que se perdía potencia por una mala refrigeración del aire.

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Inductivo: Para que no exista esa pérdida de potencia se analizo y se llegó a la conclusión de sobredimensionar el enfriador del aire (intercooler), esto ayudara a enfriar más el aire que entra para poder tener una mejor potencia.

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Histórico: Según los competidores, una pérdida de potencia en el vehículo es mala para las competiciones, ya que por esa esa razón buscan utilizar y ganar toda la potencia posible.

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1.7.3 DISEÑO METODOLOGICO Este proyecto seria de diseño experimental ya que por los análisis que se realizaron, se requiere enfriar lo mas que se pueda el aire que sale del motor para que pueda volver a ingresar a la cámara y poder obtener o ganar mayor potencia en el motor. 1.7.4 TECNICAS DE INVESTIGACION Según lo que se pudo observar en las carreras y preguntar a los diferentes competidores lo que buscan en uno de esos vehículos es alcanzar altas velocidades y esto se da por la potencia adquirida en el motor. Esta potencia se da por el aire frio que entra a la cámara de combustión, mientras mas frio entre mayor potencia se tendrá. 1.7.4.1 LA INVESTIGACION DOCUMENTAL 1.7.4.2 LA INVESTIGACION DE CAMPO Para este proyecto, se recaudó información mediante entrevistas que se realizaron a los competidores de las carreras los cuales dieron su opinión sobre la perdida de potencia en motor. 1.7.5 INSTRUMRNTO DE INVESTIGACION Los instrumentos que se utilizaron para recabar esta información fue una grabadora, un cuaderno de apuntes, el celular, cámara fotográfica. 1.8 ALCANCES Y APORTES 1.8.1 ALCANCE ESPACIAL El presente proyecto se realizo en la ciudad de La Paz, en un taller llamado ´´Perkins´´ ubicado en la zona de alto Pasankeri. 1.8.2 ALCANCE TEMPORAL Este proyecto comenzó a principios de Febrero y concluirá a fines del mes de Julio del 2019 según el calendario académico de la gestión 1/2019. 1.8.3 ALCANCE TEMATICO Las áreas que se utilizaron fueron: -

Termodinámica: Esta materia utilizamos para determinar los datos térmicos de la cámara a que temperaturas se expone.

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Motores a gasolina: Esta materia nos enseña cada parte del motor a la vez de sus funcionamientos de las mismas.

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Inyección electrónica:

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Dibujo asistido por computadoras: Esta materia nos ayudo a simular con un intercooler sobredimensionado en el motor que mencionamos a un principio.

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Calculo aplicado: Este nos ayudara a calcular la potencia en un principio y una vez colocado el intercooler sobredimensionado nos ayudara a calcular la potencia que llegó a tener el motor.

1.8.4 APORTES El problema que se encontró en estos motores era la perdida de potencia que existía en el mismo, para esto se implemento el sobre dimensionar el intercooler que tenia para una mejor refrigeración del aire y así tener una mejor potencia. El sobre dimensionar el intercooler, permitiría que la temperatura del aire que ingresaría al motor nuevamente, seria frio y esto permitiría obtener mayor potencia en el motor.

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