Caracterización de un sistema de adquisición de datos para un banco de prueba de Motor Diesel Monocilíndrico
Introducción: Dado el potencial investigativo que presentan actualmente los motores de combustión interna, una caracterización completa de sus condiciones de operación requiere tener en cuenta la variedad de los sensores utilizados para medir las magnitudes físicas, los múltiples dispositivos electr...
- Autores:
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Duarte-Forero, Jorge
Berrio-Orozco, Kevin
Guzmán-Fruto, Ariel
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- Fecha de publicación:
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- Corporación Universidad de la Costa
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Introducción: Dado el potencial investigativo que presentan actualmente los motores de combustión interna, una caracterización completa de sus condiciones de operación requiere tener en cuenta la variedad de los sensores utilizados para medir las magnitudes físicas, los múltiples dispositivos electrónicos usados para el acondicionamiento de señales y los estándares que denominan la sintaxis y sincronización de la comunicación. Por esta razón, se hace necesario el desarrollo de software como elemento de enlace del sistema de instrumentación, para proporcionar la visualización en tiempo real y almacenamiento de la información. Objetivo: En este estudio se busca implementar una metodología para la selección y ajuste del sistema de adquisición de datos para un banco de prueba de motores Diesel, al igual que un software desarrollado para la visualización de las variables medidas por los instrumentos. Metodología: Se realizó la selección de los instrumentos de medida empleados en el banco de pruebas, al igual que el diseño de los sistemas de acondicionamiento requeridos para cada instrumento, seguido de una puesta a punto y calibración. Paralelo a lo anterior, se elaboró un software interactivo en una plataforma de adquisición de datos para la visualización de los resultados obtenidos. Resultados: Los resultados indican que la curva de calibración desarrollada produce un ajuste considerable al comportamiento de todos los datos, y mediante análisis de residuos se verifico que el modelo lineal determinado era el adecuado para describir el comportamiento de los sensores empleados. Conclusiones: Se evidenció que 2 de los 7 sensores tenían valores de incertidumbre menores a la unidad de medida, lo que garantiza desviaciones pequeñas o prácticamente despreciables respecto al valor nominal. De los 7 tipos de instrumentos de medida implementados, el sensor correspondiente al régimen de giro presentó el valor más alto de incertidumbre; no obstante, este valor se ajusta a los errores permitidos en las mediciones de RPM que oscila un 5 % su valor nominal. |
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Objetivo: En este estudio se busca implementar una metodología para la selección y ajuste del sistema de adquisición de datos para un banco de prueba de motores Diesel, al igual que un software desarrollado para la visualización de las variables medidas por los instrumentos. Metodología: Se realizó la selección de los instrumentos de medida empleados en el banco de pruebas, al igual que el diseño de los sistemas de acondicionamiento requeridos para cada instrumento, seguido de una puesta a punto y calibración. Paralelo a lo anterior, se elaboró un software interactivo en una plataforma de adquisición de datos para la visualización de los resultados obtenidos. Resultados: Los resultados indican que la curva de calibración desarrollada produce un ajuste considerable al comportamiento de todos los datos, y mediante análisis de residuos se verifico que el modelo lineal determinado era el adecuado para describir el comportamiento de los sensores empleados. Conclusiones: Se evidenció que 2 de los 7 sensores tenían valores de incertidumbre menores a la unidad de medida, lo que garantiza desviaciones pequeñas o prácticamente despreciables respecto al valor nominal. De los 7 tipos de instrumentos de medida implementados, el sensor correspondiente al régimen de giro presentó el valor más alto de incertidumbre; no obstante, este valor se ajusta a los errores permitidos en las mediciones de RPM que oscila un 5 % su valor nominal.Introduction: Given the research potential currently presented by internal combustion engines, a complete characterization of their operating conditions requires taking into account the variety of sensors used to measure their physical magnitudes, the multiple electronic devices used for the conditioning of signals and the standards that define the communication syntax and synchronization. For this reason, it is necessary to develop software as a link between the instrumentation system and the user, to provide real-time visualization and storage of information. Objective: This study seeks to implement a methodology for the selection and adjustment of the data acquisition system for a Diesel engine test bench, as well as software developed to visualize the variables measured by the instruments. Methodology: The selection of the instruments used in the test bench was carried out, as well as the design of the signal treatment devices for each instrument, followed by set-up and calibration. Parallel to the above, interactive software was developed in a DAQ´s for the visualization of the results obtained with the acquisition system. Results: The results indicate that the developed calibration curve produces a considerable fit of the experimental data and using residue analysis it was verified that the linear model developed was adequate to describe the behavior of the sensors. Conclusions: It was evidenced that 2 of the 7 of the sensors had uncertainty values lower than the measurement unit, which guarantees small or practically negligible deviations from the nominal value. Of the 7 types of instruments implemented, the sensor corresponding to the rotation speed presented the highest value of uncertainty; however, this value is adjusted to the errors allowed in the RPM measurements, which oscillates 5 % of their nominal value.application/pdftext/htmlapplication/xmlspaUniversidad de la CostaINGE CUC - 2019http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessEsta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/view/1925test benchcharacterizationDAQinternal combustion enginesignal processingbanco de pruebacaracterizaciónDAQmotor de combustión internaprocesamiento de señalesCaracterización de un sistema de adquisición de datos para un banco de prueba de Motor Diesel MonocilíndricoCharacterization of a DAQ´s system for a Single-cylinder Diesel Engine Test BenchArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Textinfo:eu-repo/semantics/articleJournal articlehttp://purl.org/redcol/resource_type/ARTinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Inge CucJ. Duarte, G. Amador, J. Garcia, A. Fontalvo, R. V. Padilla, M. Sanjuan and A. G. Quiroga, “Auto-ignition control in turbocharged internal combustion engines operating with gaseous fuels,” Energy, vol. 71, pp. 137–147, Jul. 2014. Doi: https://doi.org/10.1016/J.ENERGY.2014.04.040J. Duarte, J. Garcia, J. Jiménez, M. E. Sanjuan, A. Bula and J. González, “Auto-Ignition Control in Spark-Ignition Engines Using Internal Model Control Structure,” J. Energy Resour. Technol., vol. 139, no. 2, pp. 022201, Jul. 2016. Doi: https://doi.org/10.1115/1.4034026X. Li, Z. Xu, C. Guan and Z. Huang, “Impact of exhaust gas recirculation (EGR) on soot reactivity from a diesel engine operating at high load,” Appl. Therm. Eng., vol. 68, no. 1–2, pp. 100–106, Jul. 2014. Doi: https://doi.org/10.1016/J.APPLTHERMALENG.2014.04.029J. Fu, G. Zhu, F. Zhou, J. Liu, Y. Xia and S. Wang, “Experimental investigation on the influences of exhaust gas recirculation coupling with intake tumble on gasoline engine economy and emission performance,” Energy Conversion and Management, vol. 127, pp. 424–436, Nov. 2016. Doi: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.09.033G. Amador, J. D. Forero, A. Rincón, A. Fontalvo, A. Bula, R. V. Padilla and W. Orozco, “Characteristics of Auto-Ignition in Internal Combustion Engines Operated With Gaseous Fuels of Variable Methane Number,” J. Energy Resour. Technol., vol. 139, no. 4, p. 042205, Mar. 2017. Doi: https://doi.org/10.1115/1.4036044R. Finesso, G. Hardy, C. Maino, O. Marello and E. Spessa, “A New Control-Oriented Semi-Empirical Approach to Predict Engine-Out NOx Emissions in a Euro VI 3.0 L Diesel Engine,” Energies, vol. 10, no. 12, Nov. 2017. Doi: https://doi.org/10.3390/en10121978J. Asprion, O. Chinellato and L. 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