Gráficas Motor Lycoming IO-540-K
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1. RENDIMIENTOS 1.1. Sistema de Propulsión 1.1.1. Motor El motor utilizado para el avión propuesto será el Lycoming IO-540-K que tiene una potencia nominal de 300 HP y una potencia nominal de giro de 2700 RPM. En este tema no se considerará la sobrealimentación del motor, por lo que se realizarán las correcciones de potencia por efecto del cambio de altitud de operación. 1.1.2. Corrección de la potencia por altitud La potencia de salida de un motor de combustión interna depende de las condiciones atmosféricas bajo las cuales el motor opera. A partir de las consideraciones termodinámicas, se espera que la presión media indicada varíe en proporción al cociente de la presión p y de la temperatura T de la mezcla al inicio de la carrera de compresión. Si se asume que esas cantidades tienen esencialmente los mismos valores que el aire circundante, la presión media indicada p i , y por lo tanto, la potencia indicada P i a una velocidad n del motor dada, serían proporcionales al cociente p T del aire circundante. Por la ecuación de estado, este cociente es a su vez, proporcional a la densidad del aire circundante. Si la proporción desde P i a una altitud h hasta P i al nivel del mar a la misma velocidad es llamado factor de altitud de la potencia indicada y denotado por ψ ( h ), entonces se tiene: ψ ( h ) = P i ( h) P i ( 0) = p i ( h ) p i ( 0 ) = ρ ρ 0 =σ
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Gráficas del Motor Lycoming IO-540-K
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1. RENDIMIENTOS1.1. Sistema de Propulsin1.1.1. MotorEl motor utilizado para el avin propuesto ser el Lycoming IO-540-K que tiene una potencia nominal de 300 HP y una potencia nominal de giro de 2700 RPM.En este tema no se considerar la sobrealimentacin del motor, por lo que se realizarn las correcciones de potencia por efecto del cambio de altitud de operacin.1.1.2. Correccin de la potencia por altitudLa potencia de salida de un motor de combustin interna depende de las condiciones atmosfricas bajo las cuales el motor opera. A partir de las consideraciones termodinmicas, se espera que la presin media indicada vare en proporcin al cociente de la presin y de la temperatura de la mezcla al inicio de la carrera de compresin. Si se asume que esas cantidades tienen esencialmente los mismos valores que el aire circundante, la presin media indicada , y por lo tanto, la potencia indicada a una velocidad del motor dada, seran proporcionales al cociente del aire circundante. Por la ecuacin de estado, este cociente es a su vez, proporcional a la densidad del aire circundante. Si la proporcin desde a una altitud hasta al nivel del mar a la misma velocidad es llamado factor de altitud de la potencia indicada y denotado por , entonces se tiene:
Para los clculos de rendimiento la potencia al freno es ms importante que la potencia indicada . Si se asume que las prdidas mecnicas son independientes de las condiciones atmosfricas, la frmula del factor de la altitud de la potencia al freno , (proporcin de la potencia al freno a una altitud y la potencia al freno al nivel del mar), a la misma velocidad del motor, puede ser expresada de la siguiente forma:
Con la finalidad de tener congruencia con los experimentos realizados a ciertos tipos de motores ordinarios, para
Entonces, la frmula
Puede ser considerada como una aproximacin aceptable bajo condiciones promedio.
Para el motor Lycoming IO-540-K se obtuvieron las siguientes potencias para diferentes regmenes del motor, a nivel del mar, a partir del anexo B:Tabla 1.1.2. Potencia del motor Lycoming IO-540-K a nivel del mar y diferentes regmenes de giro
RPMHP
1800180
1900196
2000214
2100228
2200242
2300255
2400268
2500280
2600290
2700300
Para el avin propuesto, se desea obtener la potencia corregida del motor a diferentes altitudes: Nivel del mar: 0ft Nivel del aeropuerto de despegue y aterrizaje: 7316ft y 1278ft Nivel de la Ciudad de Mxico: 7316ft Nivel del aeropuerto de Toluca: 8466ft A 10000ft, 15000ft, 20000ft, 25000ft y 30000ft
