Implementation of a 3.5 kW resistive load bank for a single-cylinder diesel engine test bench

Implementación de un banco de carga resistivo de 3.5 kW para un banco de prueba de motor Diésel monocilíndrico

Resumen

En este artículo se presenta la implementación de un banco de carga resistivo de 3.5 kW aplicado a un banco de prueba de motor Diesel monocilíndrico cuatro tiempos acoplado a un alternador. Con este banco de prueba experimental, es posible realizar el estudio mecánico, termodinámico y de emisiones contaminantes en motores de combustión interna de encendido por compresión o provocado. Aplicando la metodología de investigación cuantitativa se lleva a cabo el diseño del sistema de carga eléctrico, y los circuitos de control de potencia con sus elementos de seguridad, y mediante un software CAD se crea la estructura y carcasa basados en medidas antropométricas, aplicándole un estudio de esfuerzo mecánico sobre las piezas diseñadas a través de un análisis de elementos finitos (AEF).   Se detalla el desarrollo de un sistema de aceleración eléctrico y de instrumentación para el sensado de potencia y torque en motores de baja cilindrada, con un error de medición menor al 1%.  De igual forma, el AFE permitió cuantificar los esfuerzos máximos y garantizar un factor de seguridad por encima de 5.  Con la caracterización de los sensores implementados, se logró un coeficiente de correlación de hasta 99.97%, y en la medida de potencia un error inferior al 3%, lo que conlleva a una alta capacidad de caracterización de cualquier máquina térmica con una potencia igual o menor a la de diseño.