Mecanismo para medir temperatura en la cara del pistón de un motor de combustión interna

Jesús Omar Araque Maldonado, Simón Jesús Fygueroa Salgado, María de Jesus Martín Valera

Resumen


En este trabajo se desarrolla un sistema práctico para realizar mediciones de temperatura superficial en la cara del pistón de un motor de gasolina. El trabajo se divide en dos partes, la primera muestra lo referente al diseño del sistema y la segunda trata de la simulación del cambio de temperatura en la superficie del pistón. El mecanismo consiste de un juego de “cabezales de pistón” instrumentados con cuatro termopares tipo hierro-constantan montados en la parte superior, dos de los cuales poseen una segunda junta colineal colocada a una cierta profundidad, la cual permite calcular la cantidad de calor transferido a través de la cabeza del pistón. Material cerámico incrustado se usa para investigar la influencia que tienen las condiciones de aislamiento sobre el desarrollo de la temperatura superficial y sobre la variación de potencia producida. Un proceso de simulación empleando datos reales de presión tomados en el cilindro del motor a 1800 rpm es usado para predecir el cambio de temperatura en la cara del pistón utilizando un modelo de transferencia de calor unidimensional a través de dos materiales: metal y aislante. Como condiciones de frontera se fijan: una fuente de calor variable en la parte superior y una temperatura de pared constante en la parte inferior. Los resultados de la simulación muestran buena concordancia con los observados en trabajos similares. El perfil de temperatura en la cara del pistón revela un crecimiento repentino de la misma de acuerdo a lo esperado como efecto directo del proceso de combustión.


Palabras clave


Temperatura superficial; Cabezal del pistón; Termopares superficiales; Transferencia de calor; Motor de combustión interna

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