Carga parasitaria es un término utilizado con respecto a los aparatos eléctricos , locomotoras ferroviarias y motores de combustión interna . Con respecto a los aparatos eléctricos, representa la energía consumida incluso cuando el aparato está apagado, es decir, energía en espera . Con respecto a las locomotoras de ferrocarril, es cualquiera de las cargas o dispositivos accionados por el motor primario que no contribuyen al esfuerzo de tracción , como un compresor de aire, un ventilador de motor de tracción o ventiladores de radiador. Con respecto a los motores de combustión interna, como los que se utilizan en los automóviles, se refiere a los dispositivos que toman energía del motor para mejorar la capacidad del motor para crear más energía o convertir la energía en movimiento.
La producción de electricidad
Con respecto a la producción de energía eléctrica , la pérdida parásita es cualquiera de las cargas o dispositivos alimentados por el generador, no contribuyendo al rendimiento eléctrico neto encontrado al restar el rendimiento productivo del rendimiento bruto o:
GY - PY = PL donde"GY" es el rendimiento eléctrico bruto (la salida del generador);"PY" es el rendimiento productivo (la electricidad que se pone a disposición de las cargas eléctricas externas)"PL" es carga parásita.
Pérdida parasitaria en motores de combustión interna
El término pérdida parásita se aplica a menudo a dispositivos que toman energía del motor para mejorar la capacidad del motor para crear más energía o convertir energía en movimiento. En el motor de combustión interna , casi todos los componentes mecánicos, incluido el tren de transmisión , causan pérdidas parásitas y, por lo tanto, podrían caracterizarse como una carga parásita.
Ejemplos de
Los cojinetes , las bombas de aceite, los anillos de pistón , los resortes de válvulas, los volantes , las transmisiones , los ejes de transmisión y los diferenciales actúan como cargas parásitas que roban el poder al sistema. Estas cargas parásitas se pueden dividir en dos categorías: las inherentes al funcionamiento del motor y las pérdidas de transmisión en los sistemas que transfieren la potencia del motor a la carretera (como la transmisión, el eje de transmisión, los diferenciales y los ejes).
Por ejemplo, la primera categoría (cargas parásitas del motor) incluye la bomba de aceite utilizada para lubricar el motor, que es un parásito necesario que consume energía del motor (su anfitrión). Otro ejemplo de carga parásita del motor es un sobrealimentador , que deriva su potencia del motor y crea más potencia para el motor. La potencia que consume el supercargador es una pérdida parásita y generalmente se expresa en kilovatios o caballos de fuerza . Si bien la potencia que consume el sobrealimentador en comparación con la que genera es pequeña, sigue siendo medible o calculable. Una de las características deseables de un turbocompresor sobre un supercargador es la menor pérdida parásita del primero. [1]
Las pérdidas parasitarias del tren motriz incluyen tanto cargas dinámicas como de estado estacionario. Las cargas en estado estacionario ocurren a velocidades constantes y pueden originarse en componentes discretos como el convertidor de par , la bomba de aceite de la transmisión y / o el arrastre del embrague , y en el arrastre del sello / cojinete, la agitación del lubricante y el viento / fricción de los engranajes que se encuentran en todo el sistema. Las cargas dinámicas ocurren bajo aceleración y son causadas por la inercia de los componentes giratorios y / o una mayor fricción. [2]
Medición
Si bien las reglas generales, como una pérdida de potencia del 15% de las cargas parásitas del tren motriz, se han repetido comúnmente, la pérdida real de energía debido a las cargas parásitas varía entre los sistemas. Puede verse influenciado por el diseño del tren motriz, el tipo de lubricante y la temperatura, y muchos otros factores. [2] [3] En los automóviles, la pérdida de transmisión se puede cuantificar midiendo la diferencia entre la potencia medida por un dinamómetro de motor y un dinamómetro de chasis . Sin embargo, este método es principalmente útil para medir cargas en estado estacionario y es posible que no refleje con precisión las pérdidas debidas a cargas dinámicas. [2] Se pueden utilizar métodos más avanzados en un entorno de laboratorio, como la medición de la presión en el cilindro, la tasa de flujo y la temperatura en ciertos puntos, y la prueba de piezas o subconjuntos individuales para determinar las pérdidas por fricción y bombeo. [4]
Por ejemplo, en una prueba de dinamómetro realizada por la revista Hot Rod , un Ford Mustang equipado con un motor Ford V8 de bloque pequeño 357ci modificado y una transmisión automática tenía una pérdida de potencia medida en el tren motriz promedio del 33%. En la misma prueba, se midió que un Buick equipado con un motor V8 de 455ci modificado y una transmisión manual de 4 velocidades tenía una pérdida de potencia promedio del tren motriz del 21%. [5]
Las pruebas de laboratorio de un motor diesel de servicio pesado determinaron que el 1,3% de la entrada de energía del combustible se perdió debido a cargas parásitas de los accesorios del motor, como bombas de agua y aceite. [4]
Reducción
Los ingenieros y sintonizadores automotrices comúnmente toman decisiones de diseño que reducen las cargas parásitas para mejorar la eficiencia y la producción de energía. Estos pueden implicar la elección de los principales componentes o sistemas del motor, como el uso de un sistema de lubricación por cárter seco en lugar de un sistema de cárter húmedo . Alternativamente, esto se puede realizar mediante la sustitución de componentes menores disponibles como modificaciones del mercado de accesorios, como cambiar un ventilador impulsado directamente por el motor por uno equipado con un embrague de ventilador o un ventilador eléctrico. [5] Otra modificación para reducir la pérdida de parásitos, que generalmente se observa en los autos que solo circulan por la pista, es el reemplazo de una bomba de agua accionada por motor por una bomba de agua eléctrica. [6] La reducción en la pérdida parásita de estos cambios puede deberse a la reducción de la fricción o muchas otras variables que hacen que el diseño sea más eficiente. [ cita requerida ]
enlaces externos
Referencias
- ↑ Witzenburg, Gary (12 de diciembre de 2018). "Turbocompresores frente a supercargadores: ¿cuál es mejor?" . Coche y Conductor . Consultado el 21 de abril de 2020 .
- ^ a b c Pratte, David (9 de marzo de 2020). "Pérdida de potencia del tren motriz - La" regla "del 15% - Revista modificada" . SuperStreetOnline . Consultado el 21 de abril de 2020 .
- ^ Ko, Yoshiyuki; Hosoi, Kenzo (1 de febrero de 1984). "Mediciones de pérdidas de potencia en el tren de transmisión del automóvil" . Serie de documentos técnicos SAE . 1 . pag. 840054. doi : 10.4271 / 840054 .
- ^ a b Thiruvengadam, Arvind; Pradhan, Saroj; Thiruvengadam, Pragalath; Besch, Marc; Carder, Daniel (octubre de 2014). "Auditoría energética y evaluación de eficiencia de motores diésel de vehículos pesados" (PDF) . Centro de combustibles, motores y emisiones alternativos, a través de la Universidad de West Virginia.
- ^ a b Smith, Jeff (1 de noviembre de 2003). "Pérdida de potencia del tren motriz" . Revista Car Craft . Consultado el 21 de abril de 2020 .
- ^ Holdener, Richard (1 de noviembre de 2006). "Reducir la resistencia parasitaria - bombear el poder - Dr. Dyno" . Mustang 360 .