Download - motores de combustion interna y compresores
MOTORES TÉRMICOS
Motores de combustión interna
Tipo de motor Fluido motor Alternativo RotativoDe combustión interna
Gases de combustión Motor de explosión (encendido por chispa)
Motor de combustión (encendido por compresión- Motor Diesel)
Turbina de gas en circuito abierto
De combustión externa
Fluido condensable (agua)
Máquina de vapor Turbina de vapor
Fluido no condensable (aire)
Motor Stirling Turbina de gas en circuito cerrado
INYECTOR (antes carburador)
Árbol de levas
CILINDRO: émbolo Válvula de admisiónVálvulas de escape bujías (caso motor explosión)
ORGANOS TRANSFORMADORES DEL MOVIMIENTO (cárter)
Biela-Manivela Cigüeñal
Sistema de refrigeración
Sistema de lubricación
Vídeo funcionamiento MCI (7:09)
1º TIEMPO: ADMISIÓN. Se abre la válvula de admisión, el pistón baja y el cilindro se llena de aire mezclado con combustible.
4º TIEMPO: ESCAPE.Se abre la válvula de escape, el pistón se desplaza hacia el punto muerto superior, expulsando los gases quemados.
2º TIEMPO:COMPRESIÓN. Se cierra la válvula de admisión, el pistón sube y comprime la mezcla de aire/gasolina.
3º TIEMPO: EXPLOSIÓN-EXPANSIÓN. Se enciende la mezcla comprimida y el calor generado por la combustión expande los gases que ejercen presión sobre el pistón.
Producción de TRABAJO MECÁNICO
1 ciclo= 4 carreras émbolo=2 revoluciones motor
Tiempo MCI 4T Etapa ciclo OTTO
1 ADMISIÓN 0-1 EXPANSIÓN ISOBÁRICA
2 COMPRESIÓN 1-2 COMPRESIÓN ADIABÁTICA REVERSIBLE
3 EXPLOSIÓN- EXPANSIÓNCombustión a V=cte
2-3 CALENTAMIENTO ISOCORO3-4 EXPANSIÓN ADIABÁTICA REVERSIBLE
4 ESCAPE 4-1 Enfriamiento ISOCORO1-0 ISOBÁRICO
R relación de compresión de la mezcla
γ : coeficiente adiabático
Causas bajo rendimiento:
Límite de R ( nivel de autoignición). Fenómeno de detonación: Se evita con antidetonantes o catalizadores
Combustión incompleta Intercambio de calor con las paredes
(necesidad de refrigeración) Combustión no instantánea y hay
pequeñas variaciones de volumen
Índice de octanaje de
gasolina =poder
detonante.
Producción de TRABAJO MECÁNICO
1 ciclo= 2 carreras émbolo=1 revoluciones motor
Motores más sencillo: No tiene válvulas ni levas.
Lumbreras:EscapeAdmisiónDe transferencia
Necesita compresor :La mezcla tiene una primera compresión en el cárter.
Casi doble potencia: Duplica las carreras de trabajo
Rendimiento menor:Pérdidas por lumbreras abiertas a la vezMayor desgaste
Aplicaciones: Motocicletas, lanchas fuera borda, etc Simulación moto
PUNTO MUERTO SUPERIOR: › PMS posición del pistón más cerca de la culata.
PUNTO MUERTO INFERIOR : › PMI posición del pistón más alejada de la culata.
DIÁMETRO : › El del interior del cilindro (mm).
CARRERA: › Distancia entre el PMS y el PMI (mm)
VOLUMEN CILINDRO (Vcilindro= V1 ) : › Espacio entre la culata y el pistón cuando está en el PMI (cm3).
VOLUMEN DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN (Vcc= V2): › Espacio entre la culata y el pistón cuando está en PMS (cm3)
CILINDRADA (Vcilindro – Vcc) : › Volumen entre PMS y PMI (cm3)
RELACIÓN DE COMPRESIÓN (R ) : › Relación entre el volumen del cilindro Vcilindro y el volumen de la cámara de
combustión Vcc.
R = Vcilindro / Vcc
η , RENDIMIENTO DEL MOTOR O AL FRENO η
η i, RENDIMIENTO INDICADO engloba pérdidas de cesión de calor al foco frio en el teórico y el alejamiento (reducción del área) del ciclo indicado respecto al teórico
η tt RENDIMIENTO TÉRMICO TEÓRICO, considera pérdidas 2º principio
ηm, RENDIMIENTO MECÁNICO, engloba las pérdidas por rozamiento y accionamiento de órganos auxiliares.
η= η i x ηm
No existe el carburador
No sistemas de encendido
Sistema de inyección: bomba de inyección
En la aspiración sólo entra aire, que será comprimido
En la fase de compresión el aire eleva su temperatura,
Cuando el combustible es inyectado se produce su encendido espontáneo. Simulación
Motor Diesel
Motor combustión vs motor explosión
Combustión a P=cte. ( Otto a V=cte) La compresión se realiza solo de aire. (Otto: mezcla
aire+gasolina) No hay peligro de detonación. La relación de compresión es mayor. Mayor rendimiento. Motores más pesado por presión final elevadas. Usan combustible de elevada inflamabilidad -índice
de cetano. (Otto: gasolinas antidetonantes- índice de octano)
Ro Relación de combustión
Sistema para aumentar la potencia incrementado la presión del aire o de la mezcla a la entrada del cilindro .
Enlaces
Animaciones motores térmicos Motor térmico. Wikipedia Motor de combustión interna. Wikipedia