Ingeniería Mecánica (Lic.)
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Ítem Texto completo enlazado Propuesta de metodología para el análisis exergético de un motor de encendido por chispa(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-08-03) Montesinos Cahuana, Alan Gabriel; Jiménez Ugarte, Fernando OctavioLa presente tesis tiene como objetivo plantear una metodología de análisis exergético que permita identificar los principales factores que producen las mayores pérdidas de energía en el proceso de combustión interna en motores de encendido por chispa. Una vez identificadas las principales pérdidas se sugieren estrategias específicas para mitigarlas en cierto grado, incentivando así a difundir las ventajas y aplicaciones que tiene el análisis Exergético para equipos térmicos. La estructura de la metodología propuesta está basada en metodologías internacionales de evaluación de motores tales como la norma SAE J1349 MAR2008 y SAE J1995, cuya aplicación permite realizar el análisis exergético de modo cuantitativo y con mayor simplicidad de cálculo en comparación con el análisis energético. Por lo tanto se presenta como una herramienta de cálculo más accesible hacia las personas, que con tan solo tener una base teórica general serán capaces de aplicarlo identificando los tipos, magnitudes y localizaciones de las irreversibilidades que se presentan durante el proceso de combustión cualitativamente. Para lograr el objetivo de esta tesis se inicia con la descripción de las características termodinámicas y mecánicas de los motores de combustión interna de encendido por chispa, luego se continuará con los conceptos teóricos necesarios para desarrollar el análisis energético y exergético. Además se propone la metodología de análisis según los ensayos realizados a un motor Nissan GA15DS de combustión interna encendido por chispa. Por último se valida dicha metodología mediante la comparación del análisis de los resultados obtenidos de los ensayos con trabajos similares anteriores a la presente tesis. También se presentan diagramas de Grassmann y Sankey que permiten observar el comportamiento de los flujos de exergía y energía identificando lugar y magnitud de las pérdidas. Adicionalmente se realiza la comparación de los resultados obtenidos del análisis energético con el exergético con fines didácticos para que el interesado pueda observar la ventaja y desventaja que posee cada tipo de análisis termodinámico. Finalmente, de los resultados obtenidos en los ensayos realizados, se llega a concluir que las principales irreversibilidades donde se disipa el mayor porcentaje de la exergía se dan en los gases de combustión, la transferencia de calor por radiación y por el sistema de refrigeración con un porcentaje de 10.3%,15% y 37.9% respectivamente.Ítem Texto completo enlazado Diseño mecánico de un dinamómetro vehicular portátil para determinar la potencia de automóviles Rally de tracción simple(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-09-05) Coveñas Flores, José Luis; Elías Giordano, Dante ÁngelEl presente trabajo consiste en el diseño mecánico de un dinamómetro vehicular portátil que permita a los equipos de competencias rally desarrollar ensayos a sus automóviles de tracción simple. Los ensayos que este diseño puede realizar son el ensayo en estado estacionario y el ensayo a carga constante, de manera que los equipos de rally puedan realizarlos en cualquier lugar donde vayan y con una inversión razonable por el equipo. Las variables a medir en dichos ensayos son la velocidad angular y el torque en el eje de las ruedas con el objetivo de obtener curvas de torque y potencia para diferentes cambios de la caja de velocidad. Además, el dinamómetro diseñado es del tipo de dinamómetros que se acoplan directamente al cubo de las ruedas o bocamasas. No obstante, dinamómetros portátiles de conexión directa a las bocamasas ya son fabricados en Suecia y Nueva Zelanda. Cuentan con alta tecnología que involucra campos como mecánica, hidráulica, electrónica, control automático y programación. Por ejemplo, incluyen realimentación para controlar la carga impresa al automóvil según diferentes parámetros como velocidad, simulación de arrastre del viento, fricción de rodadura, etc. En contraste, en esta tesis se ha diseñado un dinamómetro que involucra conceptos de mecánica, desarrollados por el autor, y parte electrónica y de software que han sido seleccionados de un proveedor extranjero. No se aplica control automático. El diseño sirve para ensayar la velocidad angular, torque y potencia en los diferentes cambios de la caja del automóvil, pero con carga constante o velocidad constante, es decir, no abarca la simulación de las condiciones de carretera mencionadas en el párrafo anterior. El costo total para desarrollar este proyecto se ha estimado en alrededor de USD 50000. En esta estimación de costos se consideraron los conceptos por diseño, fabricación, compras de materiales y componentes seleccionados, y honorarios de profesionales y técnicos.Ítem Texto completo enlazado Especificaciones técnicas de un taller de conversión de vehículos a GNV y GLP(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-06-13) Herrera Vera-Tudela, José AlejandroLa descripción detallada de los procesos principales que se llevan a cabo en el taller de conversiones, tales como la recepción de vehículos, la evaluación de pre conversión, la conversión misma, la prueba de ruta y calibración, los planes de mantenimiento, reparaciones y seguridad, la facturación y la entrega de los vehículos terminados, disminuye el espacio a cometer errores por falta de conocimiento. El objetivo de lo mencionado anteriormente es dejar claro las funciones y los procedimientos que deben seguir cada una de las personas involucradas en el taller de conversiones implementado dentro de un taller automotriz ya existente. La determinación de las características del taller se llevó a cabo mediante el planteamiento de la capacidad operativa deseada del mismo durante los primeros meses de su funcionamiento. Considerando 40 conversiones para el primer mes de trabajo, se determinó que el espacio del piso de taller necesario para realizarlas es no menor a 430m2 dentro de un taller de más de 2700m2. Estos valores cumplen con la norma NTP 111.018 que enuncia las principales características con las que debe contar un taller de conversiones para ser certificado. Los trabajos a realizarse en cada zona de trabajo fueron especificados y éstas apropiadamente señalizadas para cumplir totalmente con la norma. Se definió cuales serán las tecnologías de los equipos a instalarse en los vehículos para los distintos tipos de conversiones disponibles. Asimismo se detalló una explicación técnica del funcionamiento de las herramientas y equipos que serán utilizados para la conversión y la evaluación de pre conversión de cada auto. Conociendo los equipos y herramientas requeridos, se determinó la necesidad de realizar instalaciones eléctricas adicionales a las existentes. La demanda de alimentación eléctrica de los equipos necesarios para realizar las conversiones, obliga a incluir en la inversión inicial el pago a un contratista para realizar cableados eléctricos e instalación de tableros adicionales necesarios para cubrir con la demanda del servicio (aproximadamente 36kW). Asimismo el uso de herramientas neumáticas obliga el contar con una compresora que alimente una línea de aire comprimido. El caudal necesario es de 20 l/s a una presión de 7 bares. La cantidad de mecánicos necesarios para el taller se define mediante el cálculo del número de horas operativas del taller mensuales y dividirla entre el número de horas efectivas necesarias para realizar una conversión. Se necesitan 3 equipos, de dos mecánicos cada uno, para lograr cumplir con la demanda de 40 conversiones mensuales. Adicionalmente un jefe de taller deberá llevar el control de las pruebas de ruta y las calibraciones realizadas. Un asesor de servicios capacitado apropiadamente para resolver cualquier tipo de duda sobre las conversiones se encargará de las recepciones y del cierre de las ordenes de trabajo facturables. El personal de logística y almacenes del taller será el mismo para la división de conversiones. Con una tasa de crecimiento de ventas de estimado de 3% mensual, se pudo proyectar el volumen de ventas para los próximos 5 años. Conociendo los datos de inversión inicial ($52.500,00) y la proyección de los ingresos y costos directos e indirectos, variables y fijos, según volumen de conversiones realizadas, se obtuvo márgenes positivos de flujo de caja que indican que la inversión sería recuperada durante el primer año de funcionamiento. Finalmente los valores del VPN y el TIR son de $2.536.074,00 y de 544% respectivamente, muestran una la alta rentabilidad al realizar del proyecto.