1 Ciclos mecánicos

8/15/2019 1 Ciclos mecánicos

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Tema 8 Estudio de los ciclos reales de un motor

1. Diferencias entre el ciclo Otto Diesel real2. Diferencias entre el ciclo Otto real y teórico

2. Diferencias entre el ciclo Diesel real y teórico

3. Pérdidas por bombeo

4. Ciclos reales. Necesidad de avances y retrasos al accionamiento deválvulas.

5. Diagramas circulares de regulación.

6. Métodos de obtención de diagramas indicados. Indicadores de presión.

7. Indicadores de presión máxima


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1. Diferencias entre Otto y Diesel

Igualdad de Volumende Cilindrada

Eje de presiones deDiesel desplazado pordiferencia de la cámara

de combustión Mayor relación de

compresión en Diesel

Trabajo de bombeosimilar

Pmi similar


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2. Diferencias entre Otto real y teórico

DIFERENCIA DE FORMAS:Curvas más redondeadas en curvas de expansión y compresión debidas a:

1. Pérdidas de calor (refrigeración) (sup. A – fig.)

2. Combustión no instantánea (Adelanto encendido) (sup. B)

3. Tiempo de aperturas de válvulas (escape) (sup. C)

DIFERENCIAS EN VALORES DE PRESION Y Tª MAXIMAS:

1. Aumento de calores específicos con la temperatura

2. Disociación de productos de combustión (H2O CO2 ) Absorción de calor

3. Trabajo de bombeo (rozamientos)



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2. Diferencias entre Otto real y teórico



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3. Diferencias entre Diesel real y teórico.

DIFERENCIAS IGUALES PARA AMBOS CICLOS:1. Pérdidas de calor

2. Variación de calores específicos

* Tiempo de apertura de válvula de escape

DIFERENCIAS PARCIALES:

* Disociación. Menores en Diesel debido al exceso de aire

* Pérdidas por bombeo. No parcialización del aire

DIFERENCIAS PROPIAS DE LOS DIESEL* Pérdidas en la combustión a P = cte.



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MOTORES DIESELDE 2T

Pérdidas de energía enescape por combustiónincompleta por:

*Limitación de laexpansión (Pérdidas de1º orden)

* Avance a evacuación

(Pérdidas de 2º orden)* Gases

residuales

*Combustionesincompletas


http://diferencias%20entre%20diesel%20rapido%20y%20diesel%20lento.ppt/


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4. Pérdidas por bombeo

En los motores durante el tiempo que dura el intercambio de gases(aspiración y escape) funciona como una bomba aspirante-impulsora,absorbiendo un trabajo de que se denomina trabajo de bombeo

Trabajo bombeo (+)

P esc < P adm

Trabajo bombeo (-)

P esc > P adm



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5. Ciclos reales. Necesidad de avances y retrasos



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1. Final escape > Pres.atm.

2. Asp. = P. atm. Entradamezcla

3. Final asp. < P. atm.4. Compresión = P. atm.

5. Final compresión <ciclo teórico

6. Combustión ≠ vol.

Cte; Pres. máx.


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Para solucionar los problemas surgidos con los ciclos en el capítuloanterior tenemos que acudir a la llamada regulación del motor.

Las fases principales de esta regulación son:

ADMISION

- supongamos que al comenzar la carrera de admisión PMS se abre la válvula



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ADMISION

si dejamos abierta la válvula de admisión continuará entrando aire debido a lainercia creada por la depresión, aunque ya halla comenzado el periodo decompresión, es decir se re t rasa e l c ie r re de la vá lvu la



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ADMISION

- La presión media de los gases en el cilindro durante la admisión actúaen el mismo sentido que el movimiento del pistón, pero al ser unadepresión obstaculiza el movimiento de este, consumiendo energía.

- Al finalizar la admisión, en el cilindro hay aire fresco y gases residualesno evacuados de la combustión anterior en una proporción aproximadade 15/1

- entonces el rendimiento volumétrico de un motor es la relación queexiste entre el volumen de fluido real admitido en las condiciones deadmisión y el volumen total del cilindro.

totalcilindrada

admitido

V

V

ovolumetric =η



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COMPRESION

- La compresión se veafectada por el retraso alcierre de la válvula deadmisión y por el avance a

la combustión.- las fugas de las paredes,y fugas a través de losaros, influyen para que elexponente n sea inferiorque el considerado “k” para

una evolución adiabática- en general 1,35 > n > 1,3calculadoexperimentalmente. Siendon = 1,35 para motores

diesel lentos de grantamaño.




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COMBUSTION

La combustión no se verifica a presión o a volumen constante como habíamossupuesto, ni tampoco comienza en el PMA ya que las partículas de combustibledeben de calentarse, pulverizarse y mezclarse con el comburente antes deentrar en ignición y durante ese tiempo recorre un cierto camino.



Avance encendidoconsiste en

adelantar un poco(según nº de rev.)el encendido de la

bujía con objeto deque la curva decombustión lleguelo más cerca delPMA.


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COMBUSTION




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ESCAPE

Avance.

Este adelanto en la apertura de la válvula es para que antes de llegarel émbolo al PMB hayan sido evacuados gran cantidad de gases, y por otraparte se disminuye el trabajo negativo de bombeo durante la carrera.

En este avance se evacuan el 60-70% de los gases.



Retraso

Durante el escape la presiónmedia de los gases actúacontra el pistón,absorbiendo energía. Estando

el pistón ya descendiendo y laválvula de admisión abierta ,se cierra la válvula de escape.Tiene como misión realizar unefecto de barrido al entrar aire

fresco de admisión.

http://avance%20escape.ppt/


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ESCAPE




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CRUCE DE VALVULAS.

Espacio de tiempo durante el cual las válvulas de admisión y escapeestán abiertas.

Durante este cruce están en juego tres presiones, la de aspiración, la

atmosférica y la de los gases de escape, pudiendo moverse los gasesen distintos sentidos

P ADM > PCIL > PESC

FLUJO REVERSO.

Momento en el cual la presión de escape es mayor que la presión deadmisión.

PESC > PCIL > P ADM




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5. Diagramas circulares


Diagrama ciclo Explosión 4T

1. Abre válvulaadmisión

2. Cierra válvula

admisión

3. Avance alencendido

4. Abre válvula deescape

5. Cierra válvula

de escape


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Tema 8

Estudio de los ciclos reales de un motor

6. Indicadores Indicador mecánico:

El indicador consta de un juego de cilindro-émbolo móvil, conectado almotor en tal forma que la presión del gas se ejerce contra el émbolo

del indicador, el cual está conectado a un resorte calibrado.

Indicador mecánico ( )

Indicador de presión máxima ( )

Indicador de presión máxima:

La presión máxima encontrada en los motores, puede ser medidamediante un calibrador para presión con una válvula de retención

incorporada, o con un dispositivo como el siguiente:
http://indicador%20de%20presion%20maxima.ppt/http://indicador%20de%20diagramas.ppt/

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