Carlos Galarza
July 4, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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INSTITUTO TECNOLOGICO SACABA RM 995/2015 FDO: 19 DE MARZO DE 2007
CARRERA DE: MECANICA AUTOMOTRIZ
PROYECTO MAQUETA DIDACTICA FUNCIONAL DE GNV 3RA GENERACION PARA MOTORES INYECCION Y CARBURADOR Tesi Te siss de Grad Grado o para para opta optarr el Títul Título o de: de: Técn Técnico ico Superior Superior en Mecánica Automotriz Postulante: CARLOS SAUL GALARZA SANABRIA Tutor: Junio de 2019 Sacaba, Cochabamba
INDICE
CAPITULO 1......... 1.................. ................. ................. .................. .................. .................. ................. ........................................1 ................................1 1.-INTRODUCCION.............. 1.-INTRODUCCION..... .................. .................. ................. ................. .................. .......................................... ....................................1 ...1 2.-ANTECEDENTES................ 2.-ANTECEDENTES....... .................. .................. .................. ................. ................. .................. .................................2 ........................2 3.-IDENTIFICACION Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA......... PROBLEMA.............................3 ....................3 3.1.-IDENTIFICACION DEL PROBLEMA................. PROBLEMA.......................... ................. .................................. ...........................3 .3 3.2.-PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA................... PROBLEMA............................ ................. ................. .................. ...............4 ......4 3.3.-FORMULACION DEL PROBLEMA.................. PROBLEMA........................... .............................................4 ....................................4 4.-OBJETIVOS............... 4.-OBJETIVOS...... .................. .................. ................. ................. .................. .................. ............................. ..................................5 ..............5 4.1.-OBJETIVO GENERAL........ GENERAL................. ................. ................. .................. .................. ........................................5 ...............................5 4.2.-OBJETIVOS ESPECIFICOS............... ESPECIFICOS....................... ................. .................. .................. .................. ........................5 ...............5 5.-JUSTIFICACION DEL TEMA DE INVESTIGACION........................................6 INVESTIGACION........................................6 5.1.-JUSTIFICACION TECNICA................ TECNICA......................... .................. .................. ................. ................................7 ........................7 5.2.-JUSTIFICACION ECONOMICA....... ECONOMICA................ .................. .................. .................. ................. ................. .................7 ........7 5.3.-JUSTIFICACION SOCIAL................ SOCIAL......................... .................. ................. ................. .................. ...........................7 ..................7 6.-ALCANCE TECNICO...... TECNICO............... .................. .................. .................. ................. ................. .................................. .............................8 ....8 7.-METODOLOGIA................................................................................................8 CAPITULO 2......... 2.................. ................. ................. .................. .................. .................. ................. ........................................9 ................................9 2.1 GAS.................................................................................................................9 2.2 QUÉ ES GAS NATURAL VEHICULAR........ VEHICULAR................. .................. ................. ................. .................. ................9 .......9 2.3 BENEFICIOS DEL GAS NATURAL VEHICULAR............ VEHICULAR........................................10 ............................10 2.4 QUE SE NECESITA PARA HACER LA CONVERSIÓN..............................11 2.5REQUISITOS PARA LA CONVERSIÓN....... CONVERSIÓN............... ................. .................. .................. .................. ..............11 .....11 2.6 CONVERSIÓN DEL EQUIPO................ EQUIPO........................ ................. .................. ......................................13 .............................13 2.7 FOMENTOS....... FOMENTOS................ ................. ................. .................. .................. .................. ................. ......................................14 ..............................14 2.8 DEMORA.......................................................................................................15 2.9 CONDICIONES DE TALLERES.................. TALLERES........................... ................. ................. .................. .................. ...............16 ......16 3.0 POCAS QUEJAS...........................................................................................17
3.1 EN EL TALLER PASO A PASO................. PASO.......................... .................. ................. ................. .........................17 ................17 3.2 FUNCIONAMIENTO BÁSICO....... BÁSICO................ .................. .................. ................. ................. .............................20 ....................20 3.3 MOTORES A CARBURADOR....... CARBURADOR................ .................. ................. ................. .....................................21 ............................21 3.4 MOTORES A INYECCION...... INYECCION............... ................. ................. .................. .................. .................. ..........................22 .................22 3.5 VERIFICASION ANTES DE INSTALAR EL EQUIPO GNV GNV......... .................. .................24 ........24 3.6 KIT DE CONVERSIÓN..................................................................................24 3.7 CILINDRO O DEPOCITO..............................................................................25 3.8 LOS CILINDROS ESTAN ESTANPADOS................. ESTANPADOS......................... ................. ....................... ..................26 ....26 3.9 VALVULA DE SEGURIDAD DEL CILINDRO....... CILINDRO................ ........................................27 ...............................27 4.0 REDUCTORES....... REDUCTORES............... ................. .................. .................. .................. ................. ..........................................28 ..................................28 4.1 PRIMERA ETAPA DEL REDUCTOR................. REDUCTOR.......................... .................. .................. ................. ................29 ........29 4.2 SEGUNDA ETAPA DEL REDUCTOR................. REDUCTOR......................... ......................... .................................30 ................30 4.3 TERCERA ETAPA DEL REDUCTOR................. REDUCTOR.......................... .................. ................. ........................31 ................31 4.4 REGULACION DEL REDUCTOR EN RALENTI ALTA Y MEDIA.................31 MEDIA.................31 4.5 VALVULA DE CARGA................. CARGA.......................... .................. .................. ...............................................33 ......................................33 4.6 EL MANOMETRO..... MANOMETRO.............. .................. .................. ................. ................. .................. ........................................33 ...............................33 4.7 CAÑERIAS DE ACERO................ ACERO........................ ................. .................. .................. ......................................34 .............................34 4.8 MEZCLADOR...... MEZCLADOR............... .................. .................. .................. ................. ................. .................. .................. ............................35 ...................35 4.9 CONMUTADOR...... CONMUTADOR.............. ................. .................. .................. .................. ................. ..........................................36 ..................................36 5.0 VARIADOR DE AVAVCE.................. AVAVCE........................... ................. ................. .................. ..................................37 .........................37 5.1 TIPOS DE VARIADOR DE AVANCE.................. AVANCE........................... .................. ................. ........................38 ................38 5.2 VARIADOR DE AVANCE DE ENCENDIDO POR SENSOR MAP...............39 MAP ...............39 5.3 VARIADOR DE AVANCE DE ENCENDIDO POR SENSOR MAF...............40 5.4 EMULADOR DE INYECTORES................ INYECTORES......................... .................. .................. .................. ................. ................40 ........40 5.5 EMULADOR DE SONDA LAMBDA.................. LAMBDA........................... .................... ...................................41 ........................41 6.0 CONCLUSION...............................................................................................42 CAPITULO 3......... 3.................. ................. ................. .................. .................. .................. ................. ......................................42 ..............................42 6.1 ELEMENTOS DE CONSTRUCCION DEL PROYECTO..............................42
6.2 COMPONENTES DE (GNV).................. (GNV)........................... .................. .................. .................. ............................42 ...................42 6.3 MATERIALES DE LA MAQUETA........ MAQUETA................. .................. .................. .......................................43 ..............................43 6.4 CONSTRUCCIÓN DE LA MAQUETA........ MAQUETA................. .................. .................. .................. .................. ...............43 ......43 6.5 MONTADO DE LOS COMPONENTES GNV GNV........ ................. .................. ................. ................. ..............45 .....45 6.6 REDUCTOR....... REDUCTOR................ ................. ................. .................. .................. .................. ................. ......................................45 ..............................45 6.7 VÁLVULA EXTERNA........ EXTERNA................. .................. .................. ................. ................. .........................................45 ................................45 6.8 CILINDRO...... CILINDRO.............. ................. .................. .................. .................. ................. ................. ...........................................45 ..................................45 6.9 CONMUTADOR...... CONMUTADOR.............. ................. .................. .................. .................. ................. ..........................................45 ..................................45 7.0 CHAPA DE CONTACTO................ CONTACTO......................... .................. .................. .................. .................. ...........................45 ..................45 7.1 VALVULA DE ALTA................... ALTA............................ .................. ................. ................. .........................................46 ................................46 7.2 EMULADOR DE INYECTORES................ INYECTORES......................... .................. .................. .................. ................. ................46 ........46 7.3 VARIADOR DE AVANCE................. AVANCE.......................... .................. ................. ................. .................. ..........................46 .................46 7.4 FUSIBLE........................................................................................................46 7.5 COMPONENTES SECUNDARIOS............... SECUNDARIOS........................ ................. ................. .................. ......................46 .............46 7.6 RESULTADOS ESPERADOS.......................................................................46 7.6 CONCLUSIÓN...............................................................................................47 7.7 RECOMENDACIONES..... RECOMENDACIONES.............. ................. ................. .................. .................. .........................................47 ................................47 7.8 ANÁLISIS DE COSTOS................. COSTOS.......................... .................. .................. ................. ................. ............................48 ...................48 8.-CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES............... ACTIVIDADES........................ ...............................................49 ......................................49 9.-REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS...... BIBLIOGRAFICAS.............. ................. ............................................ ........................................51 .....51 10.-ANEXOS................ 10.-ANEXOS........ ................. .................. .................. .................. ................. ................. ...........................................51 ..................................51
CAPITULO 1
1.-INTRODUCCION. El Gas Nat atu ural (G (GN N) es una mezc ezcla gaseo eossa con compone onentes de hidrocarburos, provenientes de reservorios a gran profundidad ubicados en el sure surest ste e de dell pa país ís.. El GN dist distri ribu buid ido o po porr tube tuberí ría a está está comp compue uest sto o casi casi enteramente entera mente de metan metano, o, pero también contiene pequeñas cantidades de otros gases como como el etanol, p propano, ropano, but butano ano y pentan pentano. o. El GN, es un compuesto compuesto quím qu ímic ico o en cu cuya ya co comp mposi osici ción ón se pr pres esent entan an molé molécu cula lass de hidro hidrocar carbu buros ros,, form fo rmad adas as por por átom átomos os de ca carb rbono ono e hi hidró dróge geno no y po porr otra otras, s, en pe pequ queña eñass propo proporc rcio ione ness de óx óxid idos os de ni nitr tróge ógeno no,, dióx dióxid ido o de ca carbo rbono no y co comp mpues uesto toss sulfur sul furoso osos, s, todos esto estoss compon component entes es se pre present sentan an en est estado ado gaseoso. gaseoso. En Bolivia, el GN que se produce, se encuentra libre de compuestos sulfurosos, por esto es conocido como “gas dulce”. Composición del gas natural rico: • Gas Natu Natura rall S Sec eco: o: 80 a 9 90 0 % CH CH4 4 met meta ano no,, m más ás 4 a 10 % C C2H 2H6 6e ettan ano o • Gas Licua icuado do de P Pet etró róle leo o ((G GLP LP): ): 2 a 3 % C3H 3H8 8p pro rop pan ano, o, más más 0 0,,5 a 2 % C4H10 butano. El GN ocupa mayor volumen que un tradicional combustible líquido, por ello debe ser comprimido comprimido o licua licuado do para facil facilitarse itarse y hacerse más práct práctico, ico, para aplicaciones transporte, el GNC es la másalgunas común aplicación parapaíses el GNV, de ahí que en eldeámbito mundial desde hace décadas, en tales como: Argentina, Pakistán, Italia, Alemania, Francia, Brasil, Perú y Colombia, exista exi stan n emp empresa resass ded dedica icadas das a conv convert ertir ir vehícu vehículos los,, que utilic utilicen en GN, com como o sustituto de los combustibles líquidos, debido a su disponibilidad, bajo costo de producción, seguridad y protección al medio ambiente. Bolivia no es un país con potencial petrolero, dado que posee moderadas existencias exist encias del recur recurso, so, pero si tiene extensas extensas reservas reservas de GNC. Asimi Asimismo, smo, enfrenta un gran crecimiento caótico del parque automotor, según el Instituto Nacional de Estadística en los seis últimos años se ha tenido un crecimiento
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significativo de vehículos legales en Bolivia, pasando de 699.646 a más de 1.200.000 vehículos. Tal incremento no sólo presiona sobre la infraestructura vial urbana de las ciudades, sino también genera un crecimiento del consumo de combustibles, por lo cual como un intento de alcanzar soluciones aunque parciales, desde hace ha ce añ años os se ha inst instititui uido do la circ circul ulac ació ión n diar diaria ia po porr nú núme mero ro de plac placas as,, restringiendo el ingreso al centro urbano principal, lo cual constituyó un ligero paliativo, ya que los vehículos que no circulan en cierto día, lo hacen, sobre todo to do de dell tr tran anspo sport rte e pú públ blic ico, o, ca camb mbia iand ndo o so sola lame ment nte e de ru ruta tass en la lass zo zona nass periurbanas. Otro factor importante es la antigüedad del parque vehicular en Bolivia, el que evidencia un promedio de 18 años, peor aun cuando se constata que gran parte de ese parque automotor antiguo y obsoleto prestando sus servicios en el sector del autotransporte, el que, además, irónicamente se ha “modernizado” en base al ingreso de vehículos usados. Esta si Esta situ tuac ació ión n ha ob obliligad gado o a qu que e se im impor porte te y su subve bvenc ncio ione ne im impo port rtant antes es cantidades de gasolina y diésel (se prevé este año supere los 1.000 millones de $us), estos gr gra andes vol olúm úme enes están generan and do pro robl blem emas as en la admini adm inistr straci ación ón y pol políti ítica ca econ económi ómica ca gub gubern ername amenta ntal,l, que necesar necesariam iament ente e acarrearán acarrea rán grandes confl conflictos ictos sociales con el inten intento to por nivel nivelar ar los precios de los combustibles y ordenar el tráfico vehicular.
Por ello, tanto a nivel gobierno central y gobierno municipal se ha proyectado como vital estrategia:
• El cam cambio de lla a ma mattriz en ene ergética co con n el u usso ma massivo de G GN NC en e ell parque automotriz. • El camb cambio io d de e sist sistem ema a de ttra rans nspo port rte e de mi minibu nibuse sess a buse busess de tra trans nspo port rte e masivo.
2.-ANTECEDENTES.
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El proyecto el cual estoy realizando he notado que nadie lo ha llevado a cabo suponiendo por razones de conocimiento o bien por falta de interés, pero en realidad es que la mayoría de la gente no le toman importancia ya que por muchos el combustible alternativo que conocemos como GNV ‘GAS NATURAL VEHICULAR’ no es demasiado bueno para nuestro parque automotor. Por lo cual muchos están equivocados en esa teoría ya que este combustible se le puede llegar a dar un buen uso, ya que para eso se me vino la idea de realizar una maqueta didáctica funcional de 3er generación para motores a inyección y carburador ya que en muy utilizado en nuestro departamento de Cochabamba y otros departamentos . Ya que si no se tiene una correcta utilización de este combustible se puede dañar tanto el equipo así como la parte mecánica del automóvil Y para eso se realizara la fabricac fabricación ión de la maquet maqueta a para poder tener un mejor conocimient conoci miento o y una correcta utilizaci utilización. ón. Y poder disminuir la contam contaminació inación n de nuestro medio ambiente
3.-IDENTIFICACION Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. 3.1.-IDENTIFICACION DEL PROBLEMA En la ac actu tual alid idad ad pese pese a la lass in inve vest stig igaci acion ones es e in inno nova vaci cion ones es te tecno cnoló lógi gica cass efec efectu tuada adass po porr lo loss fa fabri brica cant ntes es de au auto tomó móvi vile les, s, el aprov aprovec echam hamie ient nto o de la energía primaria en los motores de encendido provocado sigue siendo bajo, 3
manifestándose manifestánd ose una eficienc eficiencia ia cercana al 25%. Esta eficiencia eficiencia se ve afectada por las condiciones ambientales ya que a medida que se incrementa la altura de aprox ap roxim imad adam amen ente te por por ca cada da 10 100 0 me metr tros os de alti altitu tud, d, a la qu que e se en encu cuen entr tre e operando el motor, perderá un 1% de potencia, a partir de los mil metros., disminuyendo así la densidad del aire directamente con la presión atmosférica atmosférica y la composición volumétrica del oxígeno, en el aire disminuye por tener mayor peso molecular que el nitrógeno, siendo estos dos los principales componentes del aire atmosférico. Situación que es crítica crítica en la región occidental occidental de nuestro país, debido a nuestras condiciones topográficas, en la que los principales centros urbanos están por encima los 3500 m.s.n.m. En el país se han hecho algunas pruebas piloto con la conversión dual gasolina GNV GN V co con n eq equi uipo poss poco poco pre preci cisos sos,, la lass cu cuale aless han mo most strad rado o in inte tere resa sant ntes es resultados, sin embargo, por razones financieras no se pueden realizar todos los ensayos que convengan al caso, para determinar de un modo certero los bene be nefi ficcios ios y pr prob oble lem mas de ha hace cerr dich dichas as tra rans nsffor orma maci cion ones es pa para ra las características de operación en nuestro medio. Partic Part icul ularm armen ente te en el de depar parta tame ment nto o Co Coch chab abam amba ba,, pro provi vinc ncia ia Cha Chapar pare e y municipio Sacaba, dentro de la institución educativa ITSA se constituye la carrera de Mecánica Automotriz el año 2014.
3.2.-PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. El diagnóstico del desempeño en la conversión del motor funcionando a GNV respecto a la gasolina, permite obtener conocimientos y criterios precisos, para garantizar su óptima operación, más aún cuando se utilizan equipos básicos y tecnológicos como es la de 3 ra generación. La situación de la conversión a GNV que no está muy clara en Bolivia y menos en las regiones de altura, porque las conversiones actuales no responden a criter criterios ios tec tecnol nológi ógicos cos y cie cientí ntífic ficos os caracte caracterís rístic ticos os de los fen fenóme ómenos nos de la combustión del gas natural, lo cual sacrifica la utilización de este energético.
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3.3.-FORMULACION DEL PROBLEMA Con el equipo de tercera generación nos permitirá tener un mejor aprendizaje dell co de cons nsum umo o y un ópt óptim imo o fu func ncio iona nami mient ento o de dell co comb mbus ustitibl ble e GN GNV V pa para ra lo loss estu estudi diant antes esy del In Inst stititut uto o de Te Tecn cnol ológ ógic ico o Sa Sacab caba a en la car carre rera ra de Mecán Mecánic ica a Automotriz diferenciarlos anteriores generaciones.
CON ESTE PROYECTO SE PODRA REALIZAR LAS DISTINTAS PRACTICAS EN EL AREA DE TRABAJO PARA VERIFICAR PROBLEMAS
LA INSTITUCION NO CONSTA CON UNA MAQUETA PARA PODER REALIZAR PRACTICAS
CAUSA
EFECTO
4.-OBJETIVOS 4.1.-OBJETIVO GENERAL Evaluar y demost Evaluar demostrar rar por compar comparación ación el desemp desempeño eño mecánico y ambien ambiental tal del kit de conversión, mediante la inyección secuencial de gasolina – GNC, como alternativa tecnológica de confiabilidad, para el motor de combustión interna, en del Instituto Tecnológico Sacaba en la carrera de Mecánica Automotriz.
4.2.-OBJETIVOS ESPECIFICOS El proyecto de construcción pretende lograr, los siguientes objetivos:
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Adecuación de los procesos y tecnologías de conversión en motores de encendido encendi do provoca provocado do Gasol Gasolina-GN ina-GNC, C, del Instituto Instituto Tecnológico Sacaba en la carrera de Mecánica Automotriz. Desarrollo de la metodología de ensayo basada en pruebas de carretera de acuerdo con las normas ANH (Agencia Nacional de Hidrocarburos) Mont Mo ntaj aje e de pr prue ueba bass expe experi rime ment ntal al usan usando do el kit kit de conv conver ersi sión ón,, dete de term rmin inac ació ión n de dell de dese semp mpeñ eño o me mecán cánic ico o y am ambi bient ental al de dell mo moto torr de encendido provocado operando con Gasolina y luego con Gas Natural en ciclos de pruebas. Instalación de instrumentos de medición con tecnología no intrusiva. Diagnóstico y evaluación por comparación, operando con gasolina y con GNC, en ralentí y plena carga. Construcción una maqueta didáctica de conexión simulador
5.-JUSTIFICACION DEL TEMA DE INVESTIGACION. Pese a queelen la actualidad se de siguen realizando tecnológicas, sin embargo, aprovechamiento energía primariainnovaciones en los motores sigue siendo bajo, manifestándose en su eficiencia cercana al 25% con niveles de emisiones aceptables según las normas que siguen los fabricantes de vehículos. Po Porr lo tant tanto, o, es pert pertin inen ente te re real aliz izar ar esta esta inve invest stig igac ació ión, n, ya qu que, e, en el Depart Dep artame amento nto de Coc Cochab habamb amba, a, se ha gen generad erado o índ índice icess ala alarma rmante ntess de la contaminación ambiental por el tráfico vehicular, que afecta la salud de los ci ciuda udadan danos os de fo form rma a im impe perce rcept ptib ible le.. De Debi bido do al in ingre greso so de lo loss ve vehí hícu culo loss indocumentados y que fueron legalizados, incrementado así el tráfico vehicular y la contaminación ambiental, con un alto consumo combustible subvencionado, como es la gasolina. Por ello se ha planteado la utilización del combustible alternativo como es el GNC. Mediante un cambio de la matriz energética, proporcionando el gobierno kits de conversión correspondientes a la primera, segunda y tercera generación, los cuales no responden a las condiciones del parque vehicular de La Paz, donde se necesita, aprovechar mejor la energía del GNV debido a la evidente pérdida de potencia por efecto de la altura sobre el nivel del mar, factor que afecta en forma significativa, en el rendimiento del motor debido a la baja cantidad de oxígeno. 6
Donde estos factores han interv intervenido enido en detrim detrimento ento de la eficiencia energéti energética ca de combustión para que todavía no se haga efectiva la conversión total de los vehículos. Ha surgido en el mercado nacional y de manera limitada, con un mayor costo y tecnología de vanguardia, una nueva alternativa para viabilizar la conversión de motores de encendido provocado de gasolina a GNV, que es comercializado, con el denominativo de “kit de conversión de quinta generación” y que se refiere a un sistema de inyección de combustible gaseoso por demanda y controlado electr ele ctróni ónicame camente nte de man manera era secuenci secuencial. al. Los mism mismos os se pres present entan an como favora fav orable bless para la redu reducci cción ón de la con contam tamina inació ción n amb ambien iental tal,, mej mejoran orando do la potencia del motor, al aprovechar mejor la energía térmica del GNV en la altura.
5.1.-JUSTIFICACION TECNICA. Con la evaluación experimental por comparación del desempeño de vehículos, con motor de combustión interna a gasolina y gas natural comprimido, bajo condiciones de funcionamiento por pruebas de carretera estandarizadas, se busca establecer la fiabilidad y viabilidad de implementar el kit de Tercera generación de GNC para vehículos de inyección electrónica en la ciudad de Cochabamba, Cochab amba, y enmen enmendar dar los problem problemas as de pérdid pérdida a de potenc potencia ia en la altura y cuidar el medio ambiente.
5.2.-JUSTIFICACION ECONOMICA. La facilidad de este proyecto es reducir la contaminación del medio ambiente ya que este combustible tiene una menor costo económico que el combustible común que conocemos que la gasolina común, que su costo es muy elevado ya que para utilizar en el transporte transporte público no es muy recomendado recomendado por su costo elevado, mientras que usando el combustible GNV tendríamos casi el mismo siclo de funcionamiento solo que con menos contaminación y con un costo más reducido
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5.3.-JUSTIFICACION SOCIAL. El equipo equipo de tercera gene generación ración es un sist sistema ema innovador, innovador, que hoy en dí día a es muy utilizado por las empresas de conversión, en la sociedad con este sistema. Damos más seguridad en el sector del automotor en nuestra sociedad, y la tranquilidad de los dueños de cada motorizado en nuestro país.
6.-ALCANCE TECNICO. La investigación a desarrollarse, se limita exclusivamente a realizar pruebas en ca carre rrete tera ra en un ci cicl clo o de vía, vía, co con n un ve vehí hícul culo o previ previam ament ente e conv convert ertid ido o de gasolina a GNC, en el que se ha instalado el kit de conversión por inyección secuencial de GNC, Para losemitidas resultados emisiones de en contaminación gases, se adopta las normas por de IBNORCA, tanto ralentí como de en velocidades crucero, con el analizador de gases. Poder cumplir con las normas de instalación del equipo GNV en los motores de combustión interna emitidas por la ANH. No se efect efectua uarán rán pr prue uebas bas de de dese semp mpeñ eño o en energ ergét étic ico, o, ni se de dete term rmin inará arán n desgastes con cada uno de los combustibles ya mencionados, ni tampoco pruebas de carretera en pendientes con diferentes velocidades de cambio. Asimismo, al ser una evaluación por comparación de desempeño, no se realizará realiz ará ninguna ninguna inter interpretaci pretación, ón, ni teoriz teorización ación de funci funcionamie onamiento, nto, por ser más concerniente a un análisis termodinámico del funcionamiento del motor.
7.-METODOLOGIA. La in inves vestitiga gaci ción ón la cu cual al se está está dan dando do a re real aliz izar ar ac acud udie iend ndo o a re recur cursos sos alte alterna rnatitivos vos com como o fo follllet etos os,, lilibr bros os,, ma manu nual ales es y ob obte teni nien endo do in info forma rmaci ción ón de internet.
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CAPITULO 2 2.1 GAS Para Pa ra de defifini nirr qu qué é es Gas Gas Na Natu tura rall Ve Vehi hicul cular ar (G (GNV NV)) te tene nemo moss qu que e co come menz nzar ar hablando sobre qué es gas natural y cuál es la diferencia entre el que usamos en nuestras casas y el que utilizamos en nuestros vehículos. El gas natural es una energía de origen fósil extraída del subsuelo. Es una mezcla de combustibles rica en gases, su principal componente es el metano (CH4) con un aproximado de 88% dentro de la combinación. Es ecológico por su bajo contenido de carbono y la ausencia de azufre. El gas natural no tiene olor y es invisible en su estado natural, sin embargo, se le agrega intencionalmente un odorizante llamado mercaptano para darle su olor característico cuando se distribuye a través de tuberías para ser detectado fácilmente y así evitar posibles incidentes.
2.2 QUÉ ES GAS NATURAL VEHICULAR Es el mismo que describimos anteriormente, pero con usos distintos. El gas natural vehicular es comprimido a alta presión hasta alcanzar un máximo de 3.000 libras, con el objetivo de ser almacenado en cilindros y darle autonomía al vehículo.
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EL gas natural que conocemos habitualmente en nuestro diario vivir es el que más se utiliza ya que se puede gozar de muchas ventajas si se obtiene en un automóvil de combustión interna.
2.3 BENEFICIOS DEL GAS NATURAL VEHICULAR Desde 1995 en la Conferencia Mundial de Energía en Tokio se consolidó el Gas Naturall Vehicular (GNV) como una energía con potenc Natura potencial ial y una de las mejores opci op cion ones es pa para ra su ma masi sififica caci ción ón en el fu futu turo ro.. Se res resca cata tan n var vario ioss as aspec pecto toss positivos que vale la pena resaltar :
Nuestro o país es Hay abundancia abundancia tanto en el país como en el mundo. Nuestr el octavo país en abastecimiento de gas en el mundo y cuenta con reservas de gas por más de 30 años. Las principales reservas se encuentran en los Llanos Orientales y la Guajira.
Bajo nivel de contaminación: El GNV es no tóxico. Los vehículos con este combustible reducen hasta un 95% las emisiones de óxido de nitrógeno y de hidrocarburos (principales ingredientes del smog).
Así mismo, el uso de gas natural vehicular ayuda a reduci reducirr las emisi emisiones ones de
monóxido de carbono en un 85% y de dióxido de carbono en un 30%.
No solo es amable con el aire que respiramos sino con nuestros oídos. El nivel de ruido de un vehículo con GNV es menor que el de uno con gasolina o diésel. Es 90% menos ruidoso. 10
Seguro: si el proceso de cumple con todas las normas de seguridad, tanto para la instal ala ación de kits de convers rsiión ón,, com omo o para el reabastecimiento de combustible, el Gas Natural Vehicular se consolida como una opción muy segura, pues en caso de fuga, al ser más liviano que qu e el ai aire re,, se di disp sper ersa sa fá fáci cilm lmen ente te.. As Asíí se pu pued eden en ev evititar ar mu much chos os accidentes graves.
Bajo costo: el Gas Natural Vehicular ofrece mayor rendimiento para un mismo recorrido y dado que no produce residuos de carbón no forma sedimentos, ni lava las paredes de los cilindros, aumenta la vida útil del motor, bujías, filtros y aceite
2.4 QUE SE NECESITA PARA HACER LA CONVERSIÓN Si quieres hacer la conversión de tu vehículo es muy sencillo. Los motores a gasolina pueden funcionar con gas si se recibe diferentes adaptaciones con kits de conversión, de esta manera tu auto conserva una condición dual y así pueden operar con gasolina y Gas Natural Vehicular. La conv conver ersi sión ón de vehí vehícu culo loss a GNV GNV para para el sect sector or públ públic ico o y pr priv ivad ado o es completamente gratuita Hay ciertos talleres autorizados para poder hacer este servicio completa completamente mente gratuito para la conversión a GNV sin ningún costo alguno.
2.5REQUISITOS PARA LA CONVERSIÓN 1.- Nota de solicitud de Conversión del vehículo a GNV, dirigida a la Directora General Ejecutiva de la EEC-GNV por el titular registrado en el CRPVA (RUAT)
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o por el poseedor del vehículo que cuente con un documento privado de transferencia. 2.- Fotocopia simple de Ruat (presentar el original para la verificación). 3.- Factura original de consumo de energía eléctrica o agua. 4.- Fot Fotoco ocopia pia simple simple del Segu Seguro ro Obl Obliga igator torio io con contra tra Acc Accide idente ntess de Tránsit Tránsito o (SOAT) vigente. 5.- Fotocopia simple de Cédula de Identidad del titular del vehículo. *En caso de realizarse el trámite por el apoderado adicionalmente deberá presentar: 6.- fotocopia simple de Cedula de Identidad del Apoderado del vehículo. 7.- Fotocopia simple de Testimonio Poder, documento de compra y venta si corresponde (Presentar el original para la verificación). PASO 1 El beneficiario debe llevar la documentación con toda la documentación a la oficina de la EEC-GNV. PASO 2 El personal de la EEC-GNV verificara los documentos en orden y le entregara una orden de proceder (formulario impreso) para su respectiva firma, además de indicar el taller de Conversión. PASO 3 El beneficiario beneficiario debe llevar la orden de proceder (formulari (formulario) o) al taller designado en un plazo máximo de 48 horas. PASO 4 12
El taller recibe la orden de proceder y le indica el día y la hora en que el beneficiario debe llevar su vehículo para la recalificación. PASO 5 El taller realizar la conversión y le entrega el vehículo funcionando PASO 6 El beneficiario vuelve a la oficia de la EEC-GNV con el vehículo convertido a Gas Natural Vehicular para la inspección del trabajo por los técnicos mecánicos de la EEC-GNV y certifican el trabajo realizado.
2.6 CONVERSIÓN DEL EQUIPO A diferencia de los d derivados erivados del petróleo, el GNV no necesita refinado, lo que significa menor inversión y contaminación desde la producción. Con GNV, las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) se reducen en más de un 85% y el monóxido de carbono (CO) en un 25% menos. No desecha dióxido de azufre (SO2), lanza al aire plomo sin trazas de metales pesados ni partículas sólidas y no aumenta. Las emisiones de dióxido de carbono (CO2) son un 40 a 50% menos que el carbón y 25 a 30% menos que el petróleo. Sin embargo, hay que considerar que, de acuerdo a la tecnología del vehículo que se quiere convertir y la calidad del kit el GNV, el resultado puede derivar en una reducción la que fuerza delen motor queque varía entre un y voluminoso 20% de su fuerza. Tambiénen hay tomar cuenta el cilindro de 10% gas es y agrega peso al vehículo Un cilindro de 50 litros de capacidad
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Los beneficios económicos también son importantes. Por ejemplo: si en un motor de 1.300 se puede recorrer alrededor de 300 kilómetros con tanque lleno de gasolina (unos 100 bolivianos); con GNV se pueden recorrer unos 140 kilómetros con cilindro lleno (unos 15 bolivianos). El ahorro supera el 50%. Existen choferes que no recomiendan realizar el cambio porque creen que la vida vida útil útil de un mo moto torr se re redu duce ce usan usando do gas. gas. Al re resp spec ecto to,, los los técn técnic icos os conversores aclaran que los autos que se arruinan usando gas son los que ya funcionan a gasolina. Por lo tanto, si una piensa convertir su vehículo debe visitarmal primero a un mecánico. Aquí, suerte de abecé del GNV:a GNV
2.7 FOMENTOS En vari varios os pa país íses es de dell mu mund ndo o ya exis existe ten n im impo port rtan ante tess fome foment ntos os pa para ra la transformación de la matriz energética de los automotores, que consisten en transformación gratuita, reducción de impuestos para vehículos convertidos y otros. En la región, Argentina, Brasil, Chile, Colombia y Perú son los más avanzados en el tema. En Bolivia existe un plan de conversiones gratuitas y está a cargo de la Entidad Ejecutora de Conversión a GNV (EEC-GNV). Desde el ámbito privado se ofrecen conversiones desde 350 dólares hasta 1.000 dólares, dependiendo la tecnología que requiera el vehículo a convertir. En cuando a la tecnología que se emplea en las conversiones estatales se usan kits de tercera generación, que son indicados para vehículos a carburador y a inyección multipunto. Un informe del Instituto Nacional de Estadística (INE) indica que, durante el 2013, el parque automotor en Bolivia llegó a 1.326.833 vehículos, de los cuales el 80.3% utiliza gasolina, 15.68% consume exclusivamente diesel y apenas el 4.29% utilizó GNV como combustible primario.
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El boletín informativo de julio-2014 de la Entidad Ejecutora de Conversión a GNV (EEC-GNV) detalla que las conversiones vehiculares realizadas entre el año 2000 y julio de 2014 han llegado a un total de 302.248 vehículos. De estas conversiones, unas 90.000 se realizaron por el programa de conversión gratuita de la EEC-GNV.
2.8 DEMORA Tomando en cuenta los beneficios ecológico-económicos que representa el uso de GNV, ¿por qué demora tanto la conversión de matriz energética en el parque automotor boliviano? Según el titular de la EEC-GNV de Cochabamba, Rolando Flores, se efectúan las conversiones de acuerdo a la capacidad técnica de los tallller ta eres, es, la pr pred edis ispos posic ició ión n de lo loss be benef nefic icia iario rioss y a un ne nece cesar sario io proces proceso o burocrático que implica, por un lado, la revisión de la documentación que los interesados presentan a manera de requisitos y, por otro, los procesos de licitación y desaduanización de kits y cilindros que se distribuyen a los talleres de conversión.
Manómetro, reductor de GNV y emuladores emuladores se instalan dentro el motor En teoría, el tiempo de espera desde que se solicita solicita una convers conversión ión hasta que la EEC-GNV EEC-GNV se comunica con el inte interesado resado oscila oscila entre dos a tres meses. En la práctica, el tiempo de espera puede superar los nueve meses. El paso siguiente es acudir a la cita en hora y fecha para que el beneficiario revise los datos en un formulario de conversión, en el que se asigna, de acuerdo a la cilindrada del vehículo, un cilindro (tanque de gas).
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El formulario tiene validez de 48 horas. Los interesados deben comunicarse con el taller taller para reservar el día de la convers conversión. ión. Si el inte interesado resado no se comuni comunica ca co con n el ta tallller, er, pi pierd erde e el cili cilind ndro ro as asig ignad nado o y ést éste e pu pued ede e re reasi asign gnars arse e a ot otro ro vehículo, por lo que el beneficiario debe volver a la EEC para conseguir que se le vuelva asignar un cilindro.
Llegado el día acordado por el beneficiario y el taller, se procede a instalar un cili cilind ndro ro Ma Matt de fabr fabric icac ació ión n br bras asililer era a y un kit kit de terc tercer era a ge gene nera raci ción ón de procedencia italiana Landirenzo, que incluye un reductor, caño de alta presión, partes electrónicas, una llave conmutadora digital, emuladores para apagar los inyectores de gasolina cuando el auto funciona a gas.
Los talleres de conversión deben ofrecer al menos un mes de garantía a los bene be nefifici ciari arios os pa para ra qu que e dur durant ante e este este tiem tiempo po se rea realilice cen n la lass cali calibr brac acio ione ness ne nece cesar saria iass has hasta quecombustible. el mo moto torr del veh vehíc ícul ulo o co conv nvert ertid ido o a GN GNV V fu func ncio ione ne óptimamente contaeste
2.9 CONDICIONES DE TALLERES El jefe jefe de la unid unidad ad dist distri rita tall Co Coch chab abam amba ba de la Agen Agenci cia a Na Naci cion onal al de Hidrocarburos ANH, José Luis Bustillos, explica que cada dos años los talleres de conversión deben renovar sus licencias de operación; en el transcursos de esos años se realiz realizan an inspeccion inspecciones es para comprob comprobar ar que éstos se ajusten a las normativas.
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Los talleres de conversión deben presentar la nómina de sus trabajadores y, entre ellos, de técnicos especialistas en la conversión a GNV. Como mínimo, los talleres deben tener una oficina y 200 metros cuadrados exclusivamente destinados a los trabajos de conversión.
3.0 POCAS QUEJAS La Oficina de Defensa del Consumidor (ODECO) de la ANH no registra quejas porr probl po problem emas as de con conve vers rsión ión a ga gas. s. Re Revi visan sando do el hist histor oria iall de qu quej ejas as en Cochabamba, los únicos reclamos encontrados en 2014 fueron por el cobro indebido de rosetas de recalificación. Si necesita hacer un reclamo por una mala transformación o alguna emergencia, no dude en comunicarse a la línea gratuita 800-10-6006. Un cilindro para GNV puede usarse por cinco años, luego debe someterse a una recalificación. tiempo de vidacada de cinco un cilindro puede pasar por tresElrecalificaciones años. es de 20 años, es decir
3.1 EN EL TALLER PASO A PASO El proceso de una instalación realizada a cuatro manos
1.- Funcionarios del taller asignado reciben y contrastan los datos del formulario de conversión con los del RUA del vehículo. En caso de errores se devuelve dicha documentación a la EEC-GNV. El caño de alta presión va por debajo del chasis protegido por el cilindro de escape Es frecuente encontrar errores en datos técnicos del vehículo en cuestión como la descripción de la alimentación del motor: carburador o inyección, pero este problema se corrige con un formulario para usar el kit adecuado al motor. Una vez revisados estos datos, se llena un acta de conformidad y se hace entrega del kit. 17
2.-Se registra el número del cilind cilindro ro en los datos del Registro Único Automot Automotor or (RUA) y se le instala la válvula de carga y alimentación, que, a la vez, cuenta con una válvula de alivio que se activa automáticamente. También se entrega el kit en caja cerrada (Reductor de GNV, válvula de carga y de cilindro, conmutador, electro-válvula, manguera de ventilación de gas, manóm ma nómet etro, ro, em emul ulado adorr de in inye yect ctore oress y cinc cinco o metr metros os de ca cañer ñería ía,, y otro otross elementos menores).
3.- Se fabrica e instala “camas” (soportes de fierro angular) para sujetar el cilindro, en la baulera del auto; y el de GNV, dentro el motor. Si el beneficiario no quiere perder el espacio del maletero, puede pedir que instalen el cilindro por debajo del chasis, siempre y cuando el cilindro quede a 25cm del suelo. Esto representa un costo adicional de unos 180 Bs; el precio puede variar según el taller. También existe la posibilidad de instalar más de un cilindro a un vehículo. Se dieron casos de vehículos vehículos de alta cilindrada y capacida capacidad d de carga a los que se llegaron a instalar hasta cuatro cilindros. Esta opción requiere de permisos especiales que el taller debe negociar.
4.-Se perfora la garganta del conducto de admisión de aire que se encuentra entre el filtro de aire y el múltiple de admisión. Por debajo de la perforación se instala el mesclador y se pega con Poxipol
5.-Se conecta conecta desvía mang manguera uera de agua del rad radiador iador para que el agua llllegue egue al reductor de GNV y al motor.
6.-Se conecta conecta el cablea cableado do del emula emulador dor a los inyect inyectores ores.. Est Esto o consiste consiste en conectar cables de de un pequeño cerebro electrónico “emulador” a cada inyector del vehículo para evitar el flujo de gasolina cuando el auto funcione a gas. Además, se instala cableado con cobertores para los módulos electrónicos.
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Cuando el emulador falla y los inyectores disparan gasolina mientras el motor funciona a gas, el motor pierde fuerza y se llega a apagar.
7.-Se perforan orificios para el caño de alimentación del cilindro y para las mangueras de ventilación del mismo. Habitualmente, la válvula de carga de gas se instala en el motor, por lo que no se requiere hacer ninguna perforación lateral, pero si el cliente quiere, se puede instalar insta lar de forma lateral lateral para que, llllegado egado el mom momento ento de reabas reabastecers tecerse e de gas, no sea necesario abrir el capó del motor. Esta opción tiene un precio adicional de 180 Bs.
8.-Se fija el cilindro cilindro de gas con “plati “platinos nos de sujeci sujeción”, ón”, tam tambié bién n llamados llamados “sunchos”, que en términos prácticos son las abrazaderas que sujetan al cilindro con el chasis el auto. instal ala a la bols bolsa a de vent venteo eo a la válv válvul ula a de dell cili cilind ndro ro,, se cone conect cta a la 9.-Se inst mangueras de ventilación y de alimentación al sistema. La bolsa de venteo es una bolsa especi especial al que resist resiste e bajas temperatura temperaturas; s; ésta envu en vuel elve ve al cili cilind ndro ro y se cone conect cta a a ma mang ngue uera rass de go goma ma suje sujeta tass a dos dos perforaciones perfor aciones por debajo del chasis para que por ahí ingrese y salga aire. Esta es una medida de seguridad en caso de fuga de gas.
10.- Se instala el emulador de avance, este artefacto hace que la “chispa” del motor se adelante para su uso en gas. 11.-Se extiende, por debajo del chasis, el caño de alta presión: generalmente se extiende el caño bordeando el cilindro del escape debido a que hay espacio. Así es más seguro y, al ser el gas, un elemento frio, conviene tenerlo cerca de un conducto caliente.
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El caño de alta presión se conecta desde la válvula del cilindro, en la parte trasera traser a del auto, hasta el manómetro ubica ubicado do en el motor. En sus extrem extremos, os, el caño deberá tener forma de espiral para mejorar la reacción del gas. reductorr para 12.- Se conecta una manguera entre el múltiple de admisión y el reducto la entrada de gas al motor.
13.-Se comprueba si el sistema funciona correctamente. Llegó la hora de hacer la primera carga de gas al cilindro (uno de 50 litros llena con 17 Bs.). Luego se carbura la mezcla de aire/gas intentando que el motor en ralentí funcione a 1.000 revoluciones por minuto (rpm) en gasolina y no menos de 800 en gas. Una bue uen na mez ezccla pr pro ovo vocca buena re reac accción del motor que aproximadamente equivaldría a 10 o 12 partículas de aire por 1 de gas. El buen funcionamiento en gas también depende de que la bobina del kit reciba una señal de tres voltios y así mantener estable el sistema.
14.-Una vez que se verifica que no existan fugas y la reacción del motor con ambos combustibles, el beneficiario recibe la documentación del cilindro, un funcionario del taller coloca la roseta que permite la carga de gas al vehículo y, listo, a rodar. Ojo: a partir de este momento está prohibido fumar dentro del vehículo.
3.2 FUNCIONAMIENTO BÁSICO La utilización del gas natural en vehículos automotores se da de manera más simp simple le,, cu cuan ando do util utiliz izan an motor otores es de dell cicl ciclo o Ot Ottto, de debi bido do no solo olo a las las características termodinámicas del ciclo sino principalmente al proceso físico de operación, operac ión, que en general es más básico. Adicio Adicionalmen nalmente te debe considera considerarse rse que también forman la mayor parte del parque de vehículos. Tecnol Tecn ológ ógic icam amen ente te se han han de desa sarr rrol olla lado do dist distin into toss tipo tiposs de sist sistem emas as de alimentaci alime ntación ón de combustibl combustible e líqui líquido, do, teniéndose teniéndose por consig consiguient uiente e difere diferentes ntes opciones de conversión. 20
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Crit riterios rios para la con conver erssión a ssiistem emas as dual:
E l sustituto más limpio para la gasolina, es el GNC, a ser usado en motores convertidos convert idos del tipo dual, siend siendo o una buena alternati alternativa va desde el punto de vista ambi am bien enta tal,l, pero pero a cos costa ta de des desme mejo jora rarr co cons nsid idera erabl blem emen ente te la re resp spues uesta ta mecánica mecáni ca del motor, a causa de la falt falta a de oxígen oxígeno o por efecto de la altura, que determina sean dependientes de la tecnología empleada. El sistema dual de combustible gasolina y gas está constituido por un conjunto de elementos (equipo completo de conversión), que hace operar el vehículo con gasolina según su diseño original, o alternativamente con GN, el cambio de uso de combustible se puede realizar aun con el vehículo en marcha gracias al conmutador.
FIGURA3: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
3.3 MOTORES A CARBURADOR La conversión de un motor a carburador a GNC podría definirse como una conversión básica, donde la admisión de gas se produce gracias a la aspiración del pistón, que provoca una succión en un pico o en un mezclador tipo Venturi, 21
el gas ingresa a la cámara de combustión, junto con el aire, tal como ocurre con la gasolina. La configuración más básica es de tipo lazo abierto, con un pico de mezcla cl clava avada da en el ca carb rbura urado dorr y sin sin vari variad ador or de en ence cend ndid ido, o, el ava avanc nce e se da da,, simple sim plemen mente actuand actuando o sob sobre re el dis distri tribui buidor dor ent entre el fun funcio cionam namien iento to a gas natural y a te gasolina. Estos motores en general, noretraen sistemas sistemas de control de emisiones, ni dispositivos electrónicos, las dificultades están limitadas, a hacer más eficientes las mezclas aire gas natural a través de dosificadores más eficaces y conseguir avances de encendido apropiados a cada motor. En la me medi dida da qu que e se fu fue e avanz avanzand ando o te tecn cnol ológ ógic icam amen ente te en lo loss nive nivele less de conversión, se fueron agregando elementos, como el variador de encendido, que es un dispositivo que cumple la función de modificar la curva original de avance de encendido, para adaptarla a la correcta variación para el gas, sin alterar las condiciones de avance para el combustible original, también se avanzó en la calidad y el rendimiento de los mezcladores, optimizando las condiciones de mezcla, logrando una mejora substancialmente del rendimiento del vehículo y cumplir los límites de estándares como el EURO 1.
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3.4 MOTORES A INYECCION La tecnología del motor evolucionó conforme se hicieron más estrictas las restricciones de emisiones emisiones contaminantes. Las normas EURO 2 obligaron a los fabricantes a desarrollar sistemas de inyección de combustible, con eficientes catalizadores de oxidación y componentes electrónicos del kit de conversión, con las señales de referencia que deben recibir las computadoras de inyección. Por otra parte, debieron acentuar el desarrollo de mezcladores, en procura de que las señales de funcionamiento en vacío del motor fuesen correctamente interpretadas por el reductor de gas. En cumplimiento cumplimiento de las normas EURO2 hoy se usa como referenci referencia a de lími límites tes máximos de nivel de emisiones contaminantes en muchos de los países. Este titipo po de te tecno cnolo logí gía a de la lazo zo ce cerr rrado ado,, util utiliz iza a lo loss se senso nsores res de em emis isio iones nes del ve vehí hícul culo, o, qu que e ju junt nto o co con n lo loss elem element entos os elect electrón rónic icos os de dell eq equi uipa pami mient ento o de conv conver ersi sión ón do dosi sififica can n el comb combus ustitibl ble, e, en todo todoss los los esta estado doss de carg carga a e interactúan con los sistemas originales de manera que ellos no generan falla en la ECU. Sin embargo, los motores a inyección gasolina fueron evolucionando en la búsqueda de la mayor eficiencia de la combustión y así se pasó, de la inyección mono punto EFI a la inyección multipunto secuencial con diversas tecnologías intermedias [8], pudiéndose alcanzar los exigentes límites de las normas EURO 3. Así es como soluciones electrónicas aplicadas a los motores: señales de inyectores, de sensores de oxígeno, MAP, MAF, sistemas sistem sis temas as OBD II II,, ECU en extrem extremo o com comple plejas jas com combin binadas adas,auto , conadaptativos, sol soluci ucione oness mecánicas, como árbol de levas con la geometría variable, sistema de admisión variable, etc. requirieron de soluciones conceptualmente diferentes desde el punto de vista de aplicación de gas natural.
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3.5 VERIFICASION ANTES DE INSTALAR EL EQUIPO GNV Es muy necesario verificar los sistemas que influirán en el buen desempeño del vehículo convertido El sistem ema a de encendi ndido debe berrá estar en buenas con condi dicciones de mantenimiento, los cables de bujías y de bobina, sin fugas, así como también los capuchones, sin roturas, grietas ni envejecimiento Realizar esta misma inspección en las bujías y en las batería, de encontrarse en mal estado de cualquiera de estos componentes cambiar para que la instalación sea eficiente.
3.6 KIT DE CONVERSIÓN Después de realizar la verificación se procederá a la instalación de todos los co comp mpon onen ente tess te teni nien endo do su sumo mo cu cuid idad ado, o, la fo form rma, a, la ub ubic icac ació ión n de debe be se serr de acuerdo a las normas y el manual que nos indica a continuación detallare el kit completo de instalación.
- CILINDRO
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- REDUCTOR - VÁLVULA DE CARGA - MANÓMETRO - CAÑERÍAS - REGULADOR DE MÁXIMA ALIMENTACIÓN - EL MEZCLADOR - CONMUTADOR - VARIADOR DE AVANCE - EMULADOR DE INYECTORES - SONDA LAMDA
3.7 CILINDRO O DEPOCITO Se trata del depósito de combustible que almacena el gas natural comprimido a 200 bares de presión La ubicación es generalmente en el maletero, en el baúl o también debajo del piso En vehículos que vienen de fábrica a GNV suelen colocarse bajo el piso del vehículo consiguiendo no disminuir el espacio del maletero Los cilindros de GNV deben ir montados en el vehículo por medio de soportes de distintos tipos según el modelo del vehículo La zona elegida para los tornill tornillos os del soporte deberá ser rígida rígida para lograr una firmeza del conjunto al chasis Los cilindros de GNV no podrán ser instalados sobre el techo del vehículo ni dentro del compartimiento del motor En vehículos utilitarios donde los cilindros se ubiquen bajo el chasis deberá existir un espacio desde el suelo de 22,5 cm .como mínimo con carga máxima
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En vehículos donde los cilindros se instalen en el baúl los mismos no deberás ubicarse cerca cerca de la cola del vehículo por seguridad
FIGURA4: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
3.8 LOS CILINDROS ESTAN ESTANPADOS 1. código de homologación 2. fecha de fabricación 3. capacidad hidráulica (volumen) 4. masa (peso) 5. presión de prueba (300 bares.) 6. presión de trabajo (200 bares. 7. número de serie 8. origen 26
9. fabricante 10. norma de fabricación 11. aquellos que no se le realicen futuras revisiones (prueba hidráulica) 12. fecha de prueba hidráulica
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3.9 VALVULA DE SEGURIDAD DEL CILINDRO Instalada en la salida de gas de la botella es un dispositivo de seguridad para el exceso de presión y para la apertura y cierre rápido del circuito Para instalar la rosa de la válvula de seguridad se aplica una capa de 15 vueltas de cinta de teflón, el teflón evitar que existe arrastre metálico entre válvula y el cilindro obrando como sellador, también el torque debe ser adecuado al como indica el manual
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FIGURA4: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
4.0 REDUCTORES El reductor es una de las partes más importantes, pues que este se encarga de reducir la presión de GNV desde los 200 bares de presión hasta una presión atmosférica. El técnico debe garantizar una función óptima y asegurar que sea una marca en especial que eligió tenga abastecimiento de repuestos o una casa que respalde el cambio de piezas del reductor Consta de 3 etapas: dos de reducción de presión y una de gobierno de caudal Se activa a través de 1 electro válvula de interrumpe el flujo entre la segunda y terc te rcer era a etapa etapa,, co coma mand ndand ando o po porr un in inte terr rrupt uptor or qu que e se de desco scone nect cta a a lo loss segundos de que el motor se detiene si en contacto por medio de un sensor electrónico de pulsos de encendido, que a su vez obra de cebador automático
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FIGURA6: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
1. Deb Debe e ser estar estar del vano mot motor, or, per pero o fijado fijado a este, ta tampoc mpoco o debe sobrepasar sobrepa sar la altura del radiador, para evitar acumulación de aire en la cámara de agua del reductor, a la vez tener aceleración eficiente 2. De Debe be de esta estarr en un luga lugarr fijo fijo,, que no te tenga nga mo movi vimi mien ento to y qu que e ofrezca seguridad, para soportar el peso del mismo 3. Que la ubic ubicaci ación ón ofrez ofrezca ca comod comodida idad d para el reg regula ulado do del tronillo tronillo de marca mínima 4. Es im impo port rtant ante e co colo loca carr el re reduc ducto torr en poc poción ión vert vertic ical al pa para ra evit evitar ar variaciones del caudal por aceleraciones o frenadas bruscas, en la membradas de tercera etapa
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4.1 PRIMERA ETAPA DEL REDUCTOR Es la encargada de efectuar la expansión y la disminución de la presión de 200 bares a 3,5 bares, consta de una válvula de bronce con asiento de poli carbonato gobernada por un diafragma y un resorte calibrado, en la primera etapa del resorte es mucho más grueso y resistente, una válvula de alivio protege el sistema en caso de sobre presión venteando en gas al exterior. El ap aport orte e de ca calo lorr neces necesar ario io pa para ra ef efec ectu tuar ar la tr trans ansfo forma rmaci ción ón se con consi sigue gue medi me dian ante te una una cáma cámara ra de ag agua ua qu que e vien viene e dire direct ctam amen ente te del del sist sistem ema a de refrigeración del motor. Esto para evitar el congelamiento debido a descompresión de la primera etapa
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4.2 SEGUNDA ETAPA DEL REDUCTOR Esta etapa se ocupa de regular la presión del gas a 1.5 bar de manera que el flujo no varié con las distint distintas as presiones de los cilindros cilindros contenedores, contenedores, a fin de posi po sibi bililita tarr un sum sumin inis istr tro o qu que e no pu pued eda a va vari riar ar el com combu bust stib ible le en cu cual alqu quie ier r condición de carga y temperatura. Consta de un cierre de goma sintética, comando por un diafragma y un resorte calibrado
4.3 TERCERA ETAPA DEL REDUCTOR Es la encargada de modular la cantidad de gas adecuada a los distintos regímenes del motor, de acuerdo a la succión que ejerce el mezclador sobre la salida del reductor. La presión que existe en esta cámara de etapa 3 es de 1 bar (presión atmosférica). Consta de un cierre de goma sintético comandado por un diafragma y un resorte calibrado, y por medio de un tornillo exterior permite la calibración del régimen de mínima del motor. En algunos reductores ya no exist existe e el reso resort rte e ca calilibr brad ado, o, sola solame ment nte e un diaf diafra ragm gma a que ayu ayude de a mantener la presión para a alimentación del GAS
FIGURA8: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com 31
4.4 REGULACION DEL REDUCTOR EN RALENTI ALTA Y MEDIA Primeramente para regular la marcha en ralentí se produce de la siguiente manera: Viendo que el motor este en temperatura de trabajo, seleccionar a GNV si acaso no está, escuchar el sonido del gas que es notable. Cerrar el tornillo de media hasta el tope, luego vuelva como 1 media vuelta aproximadamente. Con el perno de baja calibrar hasta que el funcionamiento del motor este estable, haciendo girar en ambas direcciones hasta encontrar un intermedio de funcionamiento. El regulado en altas RPM se realizara con el perno que se encuentra en la manguera de alimentación del reductor entre el mezclador. Poniendo en marcha, acelerando hasta 3000 RPM, buscar la parte intermedia del funcionamiento del motor con el oído, de esta manera se tendrá bien regulada la entrada del GNV al motor
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FIGURA9: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
4.5 VALVULA DE CARGA Compuesta por un cuerpo principal con un control manual de apertura y cierre del circuito de GNV y una línea de carga que permite el abastecimiento de GNV desde las estaciones de carga Abre y cierre el paso del gas tanto al cilindro como al reductor tiene un bloqueador para que no retorne el gas una vez que esta haya terminado su carga para que luego solo el gas sea conducido al reductor del GNV estas válvulas pueden ser internas y externas
FIGURA10: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
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4.6 EL MANOMETRO El manómetro tiene como función medir la presión del GNV que está en el taque y está ubicada en la entrada al reductor. También debe de estar en un lugar visible para su fácil lectura
FIGURA11: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
4.7 CAÑERIAS DE ACERO Las cañerías son de acero y tienen que estar sin soldaduras, ni rajaduras. Deben de ser instalados lejos de tubo de escape y asegurados con grampas cada medio metro las cañerías son conectadas con racores de presión Hacer tres rulos en la cañería en la salida del cilindro y en la entrada al reductor con el fin de amortiguar las altas presiones o turbulencias del GNV
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FIGURA12: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
4.8 MEZCLADOR El mezclador tiene la función de mezclar el gas natural comprimido con el aire en el múltiple de admisión dependiendo al sistema de medición de aire que tenga -
VAF o caud caudali alimet metro ro se de debe be in insta stalar lar el el mes mescla clador dor an antes tes d del el me medid didor or de entrada de aire
-
MAF o fluj flujome ometro tro se debe inst instala alarr después después d del el me medid didor or de la la ent entrada rada d de e aire
-
MAP o vací acío se deb ebe e inst sta alar el mez ezcclad ado or antes del cu cue erpo del obturador
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FIGURA13: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
4.9 CONMUTADOR Permite la selección del tipo de combustible (GASOLINA O GNV) en forma manua ma nuall y el cam cambi bio o se re real aliz iza a au auto tomá mátiticam cament ente. e. El arran arranque que se rea realiliza za automáticamente a gasolina, pasado a gas con una leve aceleración, también puede arrancarse arrancarse n direct directament amente e a GAS. In Incluye cluye un ssistem istema a de detecc detección ión de motor parado, que en caso de una parada de motor accidentalmente, corta inmediatamente la salida de GAS, evitando cualquier riesgo. Da indicación de nivel de combustible en el tanque Este elemento consta de dos modos de funcionamiento, modo automático y modo gasolina, los cuales son seleccionados en forma clínica presionando el botón del frente del conmutador.
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Además el conmutador posee 4 leds verdes para indicar el nivel de GAS y la presión de la misma La instalación se debe realizar dentro del vehículo en un lugar visible para operar fácilmente debe estar aleado de lugares donde exista calores excesivos
FIGUR14: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
5.0 VARIADOR DE AVAVCE El variador de avance ha sido diseñado para corregir el avance con el fin de modificar el avance de encendido. Aprovechando las características que posee la ECU. Logrando así no alterar ni intervenir en el circuito el sistema de ence en cend ndid ido o ob obte teni nién éndos dose e ópt óptim imos os ren rendi dimi mien ento toss de dell mo moto torr en lo loss dive divers rsos os 37
regímenes. Debido a que el gas natural posee propiedades termodinámicas diferentes que la gasolina, el punto de encendido debe ser modificado para adap ad apta tarl rlo o al nue nuevo vo co comb mbus ustitibl ble. e. Lo qu que e hac hace e es adel adelan anta tarr el titiem empo po de encendido encend ido cuando el vehícu vehículo lo funciona a gas, y poner o restaur restaurar ar cuando esté funcionando a gasolina Para instalar el variador de avance se selecciona de acuerdo tipo de sistema de encendido que posee el vehículo que tienen que ser trasformado, inclusive se tiene que tomar en cuenta el número de cilindro para poder calibrar el avance que necesita
FIGURA15: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
5.1 TIPOS DE VARIADOR DE AVANCE - VARIADOR de avance de encendido por sensor MAP - VARIADOR de avance de encendido por sensor MAF 38
5.2 5.2 VARI VARIAD ADOR OR DE AVAN AVANCE CE DE ENCE ENCEND NDID IDO O POR POR SENS SENSOR OR MAP El variador MAP logra la función de avance modificado la señal original de los sensores de presión absoluta (MAP-MAF), presentes en los vehículos con inyecciones electrónica Loss se Lo sens nsore oress de pr pres esió ión n ab absol solut uta a se util utiliz izan an en entr tre e ot otras ras fu func ncio ione nes, s, para para determinar la carga a la que está sujeta el motor de manera que defina el avance de encendido Valiéndose de estrat Valiéndose estrategia, egia, le variador recibe esta señal y la modifica en valores de tensión o frecue frecuencia ncia simuland simulando o una carga mayor en el colector de admis admisión ión para lograr que la computadora (ECU) del vehículo modifique su grado de avance original
FIGURA16: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
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5.3 VARIADOR DE AVANCE DE ENCENDIDO POR SENSOR MAF Este variador está especialmente diseñado para instalarse en vehículos con inyección mono punto o con inyección multipunto que encuentren con sensores de mariposa (TPS) Y MAP o MAF Mediante 2 salida Mediante salidass analó analógicas, gicas, envidia al calcul calculador ador datos de aceleración y de presiones mayores a los reales, provocando el avance directamente por el calculador. Este equipo no trabaja sobre el encendido del vehículo, sino que utiliza al calculador para lograr el avance necesario para el uso a GNV
FIGURA17: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
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5.4 EMULADOR DE INYECTORES Son unas cajitas electrónicas que se utilizan para simular el funcionamiento norm no rmal al de los los inye inyect ctor ores es de mo modo do de los los se sens nsor ores es co cone nect ctad ados os a la computadora comput adora crean que el auto está funci funcionando onando a gasolina en vez de gas, no se prende la luz de mal funcionamiento
FIGURA18: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
5.5 EMULADOR DE SONDA LAMBDA El sensor lambda o sensor de oxigeno envía una señal eléctrica a la ECU. Cuando funciona a GAS, la ECU no controla la mezcla ideal porque que no tiene control sobre el equipo de GNV. En ese caso, es necesario incorporar, un emulador. El sensor lambda cumple con esta de mantener al motor del vehículo en cualquier condición que este se encuentre, logrando una mezcla ideal.
41
FIGURA19: Componentes del sistema de GNV FUENTE: www.todogas.com
6.0 CONCLUSION Con la conversión realizada se lograra, que el consumo de combustible sea menor, las emisiones sean bajas, la potencia se reduce a un 10%, pero de igual forma no influye en el funcionamiento correcto del motor, si se le hace una buena conversión, con todos los componentes que debe de tener
CAPITULO 3 6.1 ELEMENTOS DE CONSTRUCCION DEL PROYECTO Los elementos de construcción para el proyecto que fueron necesarios son equipo completo de gas de tercera generación, materiales industriales que a continuación se explicara.
6.2 COMPONENTES DE (GNV) 1. cilindro 42
2. reductor 3. vá válv lvul ula a de dell ci cililind ndro ro 4. tu tube berí ría a de a altlta a pre presi sión ón 5. con conect ectores ores y tapone taponess de cañ cañerí ería a 6. vá válv lvul ula a de ca carga rga e ext xtern erna a 7. vá válv lvul ula a de ca carga rga iint nter erna na 8. ma manó nóme metr tro o de car carga ga 9. do dosi sififica cado dore ress 10.selector de combustible (conmutador) 11.emulador de inyectores 12.variad 12. variador or de avance 13.fusible
6.3 MATERIALES DE LA MAQUETA 1
1. An Angu gula larr de una barra 8
2. Tubo de
1
plg
, una barra
3. Trup Trupan an d de e 2m 2m*3 *3.4 .4m m 4. Plat latino ino de
1
plg
una barra
5. Una do docena cena d de e torn tornillos illos de enc encarne arne de media pulgad pulgada a 6. Ele Electr ctrodo odo d delg elgado ado E6013 E6013 pun punto to az azul ul 7. Pint Pintura ura a elec elecci ción ón..
6.4 CONSTRUCCIÓN DE LA MAQUETA En la constr construcción ucción de la maquet maqueta a debemos de hacer los siguiente siguientess pasos para la construcción de la maqueta didáctica.
Cortaremos en angular en dos medidas distintas para hacer la cuna de la maqueta, utilizando el flexo aremos 4 cortes de 1M, luego aremos 4 cortes de 3.4M todos los cortes se deberán de hacer a 45 Luego se deberán de soldar las los mater materiales iales cortados y formando una base rectangular como indica en la imagen. °
43
Obteni Obte nien endo do dos estr estruct uctura urass ig igual uales es co como mo de la im imag agen en co con n est esta a estructura nos será muy útil para poder alojare el tupan dentro de la estructura realizada Lueg Lu ego o se re real aliz izar ara a el cort corte e de dell tr trup upan an de la mi mism sma a me medi dida da de la estructura y quedara exactamente fija dentro de la estructura Lueg Lu ego o se re real aliz izar ara a el cort corte e de dell tubo tubo en 4 piez piezas as igua iguale less con con las las dimensiones dimen siones de 75cm. Y de manera siguiente siguiente se realiz realizara ara el corte de 4 piezas condelas dimensiones Después hacer los cortesde del30cm. tubo se utilizaran para realizar las patas y darle forma de una mesa Después se ara otros dos cortes con las medidas 30cm.para realizar una soldadura en un cada extremo de la mesa de forma perpendicular de manera que nos sirva como apoyo fijo y que quede como una pizarra de manera que nos quede de esta manera.
44
6.5 MONTADO DE LOS COMPONENTES GNV Después de tener de la estructura base de nuestra maqueta se realizara el montado de los componentes como ser el reductor, válvula de carga externa, conmutador, conmut ador, variador de avance avance,, emula emulador dor de inyectores, cilindro, cilindro, cañerías cañerías de alta alt a presión presió n chap chapa a maqueta de con contac tacto, to, son los component componentes es que se mont montara aran n de forma didáctica en la
6.6 REDUCTOR Empezaremos con el montado de nuestro reductor abrochando los orificios de apoy ap oyo o qu que e titien ene e lo fifija jarem remos os en el ta tabl blero ero fifirm rmem emen ente te y lilibre bre pa para ra po poder der manipular el componente.
6.7 VÁLVULA EXTERNA Para la válvula de carga será necesaria hacer un soporte fijo para no tener complicaciones para poder conectar las cañerías de alta presión
6.8 CILINDRO Para el cilindro se tendrá que hacer un apoyo sólido y de buen material resistente y unos apoyos de alojo para poder fijar el cilindro y asegurarlo con ganchos fijados a la base de la maqueta.
6.9 CONMUTADOR De ig igua uall mane manera ra ar arem emos os co con n el co conm nmut utado adorr sop sopor ortá tánd ndol olo o en la ma maqu quet eta a fijamente sin necesidad de usar tornillos ni pegamento solamente asiendo un orifico rectangular al igual que el conmutador.
45
7.0 CHAPA DE CONTACTO La chapa de contacto nos será útil para poder manipular el encendido de la maqueta y de igual manera en la movilidad la cual se ara la prueba de la maqueta.
7.1 VALVULA DE ALTA El tornillo de regulación de la manguera de altas RPM está ubicado en la misma manguera de cuenta del (MOTOR PASO A PASO) que es lo único que se deferencia en ser tercera generación.
7.2 EMULADOR DE INYECTORES El emulador de inyectores ira atornillado maqueta sujeto con un tornillo de encarne la principal función en de laeste emulador esfijamente de disimular el funcionamiento normal de los inyectores de modo de los sensores conectados a la computadora crean que el auto está funcionando a gasolina en vez de gas
7.3 VARIADOR DE AVANCE El variador de avance ira de igual manera que los emuladores de inyectores fijados en la maqueta, este equipo nos será útil para corregir el avance con el fin de modificar el avance de encendido
7.4 FUSIBLE El fusible nos será útil para poder proteger todo el circuito ya que toma una alimentación de 12V el valor del fisible deberá ser de 5 A.
7.5 COMPONENTES SECUNDARIOS En los com ompo pon nen enttes abrazaderas, etc.
sec ecun unda dari rios os
46
ten endr drem emos os
ma mang ngue uera ras, s,
ca cabl blea eado do
7.6 RESULTADOS ESPERADOS La maqueta se construyó con el objetivo de llevar un mejor aprendizaje en la materia de GNV. El problema lo halle cuando enseñaron los elementos que compone el equipo de tercer compone tercera a generació generación n y viendo que no se podía ente entender nder muy bien debido a que faltaba práctica, y también lo veía en los de cursos inferiores. Luego me propuse construir una maqueta didáctica de GNV para que se pudiera tener un mejor aprendizaje y así se pudiera realizar mayor practica sobre este sistema de GNV. Tuve las complicaciones de conseguir el equipo completo de tercera generación así como también otros componentes, pero al final la maqueta didáctica se pudo construir para que así: Los estudiantes del instituto tecnológico sacaba tendrán una maqueta en donde poner en práctica el sistema GNV. Se podrá realizar el mantenimiento de la maqueta didáctica y verificar las diferentes fallas que existen en un sistema de GNV. Saldrás estudiantes con conocimientos sobre este sistema de GNV, y así poder defenderse defend erse cuando vayan a trabaj trabajar ar a una empresa y le llegue algún problema sobre este sistema.
7.6 CONCLUSIÓN Con la maqueta didáctica se pudo observar que es un buen uso para los estudiantes para que así puedan tener un buen aprendizaje con la materia de GNV.
47
7.7 RECOMENDACIONES Recomendaciones para el buen uso de la maqueta
Usar la ropa de seguridad industrial como ser overol, botas, guantes anti
deslizantes, lentes de seguridad, protectores auditivos No se debe manipular la maqueta sin un docente supervisor
Se prohíbe jugar cuando la maqueta esta en uso
Se prohíbe el uso de los teléfonos móviles
7.8 ANÁLISIS DE COSTOS En este subti subtitulo tulo hablar hablaremos emos de los que es los costos que se requiere para la construcción de la maqueta didáctica de tercera generación Descripción
Unidad
Cantidad
Co Costo unitario
Costo
1
Cilindro de GNV
U
1
1000
100
2
Equipo Reductor
U
1
350
350
3
Reloj y conmutador
U
1
200
200
4
Emulador inyectores
de U
1
200
350
5
Válvula de alta
U
1
50
50
6
Cañerías presión
alta U
1
120
7
Válvula externa
U
1
250
250
8
válvula de carga
U
1
250
250
9
Variador de avance
U
1
200
200
10
Electro válvula
U
1
100
100
10
Manguera de alta
M
11
Angular de
de
1
1
M
1
8
48
1
2
50
50
12
Platino 1plg
M
1
40
40
13
Trupan
M
2
20
40
14
Pintura amarilla Verde y blanco
L
3
10
30
15
Electrodo
K
1
20
20
SEP.
OCT.
8.-CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES.
Nro. Mes esees/ semanas Tareas
JUN.
GESTION 2019
JUL.
AGO.
NOV.
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1
Asignación x de doc docent entee rev eviiso sorr de perfil
2
Perfil aprobado
3
P ractica laboral
4
Proyecto concluido
5
Asignación de docentes revisores de proyecto
6
Revisores de proyecto
7
Informe de
x x x x
x x 49
revisores del proyecto 8
Evaluación
9
final Defensa d dee postulante
x x
10
9.-REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Como por ejemplo tenemos páginas web de información del dicho proyecto
https://www.go https:// www.google.co ogle.com/sear m/search? ch? q=todo+sobre+gas+natural+vehicular&rlz=1C1CHBF_enBO859BO859&o q=todo+sobfre+gas+natu&aqs=chrome.2.69i57j0l5.22761j1j7&sourceid=c hrome&ie=UTF-8
http://www.gnv.cl/sobre_gnv
https://www.go https:// www.google.co ogle.com/sear m/search? ch? safe=active&biw=1600&bih=740&tbm=isch&sa=1&ei=yGGfXYqhIZXBwST2bHoCQ&q=imagenes+de+tercera+generacion+gnv&oq=imagenes+ de+tercera+generacion+gnv&gs_l=img.3...1946.3870..5142...0.0..0.183.7 02.0j4......0....1..gws-wiz-img.......0j0i30.dsYsDsCFtc&ved=0ahUKEwiKpbnOk5LlAhWV4J4KHZNsDJ0Q4dUDCAc&uact=5 #imgrc=9Oy26K8fLCzANM:
10.-ANEXOS
50
51
52
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