Calculo termico

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Cálculo térmico
Proceso de admisión

Pr = 1.10 Po
Tr = 800 K
Po = 0.1 Mpa
To = 288 K

PARAMETROS DEL PROCESO DE ADMISIÒN

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[pic] Aspiración natural

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[pic] Encendido por chispa

Tr = 950ºK

La temperatura Tr depende de la composición de la mezcla, del grado de expansión y del intercambio de calor en la expansión y en el escape
La cantidad de carga frescaque ingresa en el proceso de admisión depende de los siguientes factores:
• De la resistencia hidráulica en el sistema de admisión, que hace disminuir la presión de la carga
• De la existencia de cierta cantidad M de gases residuales en el cilindro y que ocupan una parte de su volumen
• Del calentamiento de la carga por la superficie de las paredes lo que trae como consecuencia ladisminución de la densidad de la carga

CALENTAMIENTO DE LA CARGA (ΔT)

[pic] Encendido por chispa y aspiración natural

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Al tener contacto con las paredes la carga eleva su temperatura debido al efecto de fricción, el grado de calentamiento dependerá de la velocidad y el tiempo que dure la carga en el sistema de admisión así como de la diferencia de temperaturas de la carga conlas paredes.

DEPRESIÓN EN LA ADMISIÓN

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Wa = (50-130 m/s) Wa = 110 m/s
Ka = (2.5- 4.0) Ka = 3.2

DENSIDAD DE LA CARGA FRESCA

[pic] Ma = 28.96 Masa molecular aparente del aire

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Ahora calculamos la diferencia de presiones.

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[pic] Mpa [pic]

PRESIÓN AL FINAL DE LA ADMISIÓN

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COEFICIENTE DE GASES RESIDUALES

En elproceso de escape no se logra desalojar por completo del cilindro los productos de la combustión por lo que ocupan un cierto volumen a una presión Pr y una temperatura Tr. Estos gases disminuyen el llenado del cilindro y su valor dependerá del tipo de mecanismo para su desalojo.

En los motores a gasolina este valor es mayor que en diesel debido a la disminución de la relación de compresión, aldisminuir la carga aumenta el coeficiente de gases residuales.

[pic] [pic]

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[pic] por lo tanto [pic]

TEMPERATURA AL FINAL DE LA ADMISIÓN (Ta)

[pic] Ta = (310 - 340)ºK Aspiración natural
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COEFICIENTE DE LLENADO O RENDIMIENTO VOLUMETRICO

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[pic] por lo tanto [pic]

PROCESO DE COMPRESIÓN

Para un motorencendido por chispa
n1 = 1.3-1.37 Pc = 0.9-1.5 MPa Tc= 550 - 750 ºK

n1=1.35 para nuestro caso

[pic] [pic]

[pic] [pic]

[pic] [pic]

PROCESO DE COMBUSTIÓN

Para que las reacciones de oxidación puedan desarrollarse a elevadas velocidades el combustible líquido deberá convertirse en vapor para mezclarse con el aire. Si la mezcla es homogénea la velocidad de reacciónaumenta.

La velocidad de reacción disminuye debido a la disminución de la concentración de las moléculas del combustible, como al calor desprendido durante la oxidación. Una acción similar ejerce la introducción de exceso de aire en la mezcla de aire, es decir empobreciéndola (α>1). El enriquecimiento de la mezcla (α 1) los productos de la combustión están constituidos por anhídrido, vapor deagua, oxígeno sobrante y nitrógeno que se han formado como resultado de la reacción química. La cantidad total de productos de la combustión se hallan aplicando las siguientes fórmulas:

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[pic] = Masa molecular del combustible kg/kmol
[pic]= (110-130) kg/kmol
[pic] [pic]

CANTIDAD DE PRODUCTOS DE LA COMBUSTIÓN (M2, G2)

Cuando la mezcla es rica ([pic] menor que 1), lacombustión es incompleta y existe déficit de oxígeno y entonces se ocupa la siguiente fórmula:

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INCREMENTO DEL VOLUMEN

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COEFICIENTE TEÓRICO DE VARIACIÓN MOLECULAR
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[pic] [pic] = 7.96%
COEFICIENTE REAL DE VARIACIÓN MOLECULAR

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[pic] por lo tanto [pic]

DETERMINACIÓN...