Ciclo Carnot En Automóviles

TERMODINÁMICA TÉCNICA I

MEC-2254 “A”

CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN.
No hay que olvidar que uno de los eslabones más importantes para definir la forma que tendrá el futuro de la humanidad, estará en función de la capacidad que tenga el hombre para gobernar los procesos de Transformación de Energía. La tecnología de los Motores de Combustión Interna, está precisamente basada en un proceso detransformación energética, que debido a sus características ha definido a estos motores como Máquinas Térmicas. Una máquina térmica es un sistema de elementos mecánicos y sustancias termodinámicas de trabajo que permiten Transformar el Calor en Trabajo. El ciclo de Carnot, por otra parte, es la representación ideal de tales procesos, tomándolos como completamente ideales, por tanto y por ser este unciclo reversible, el Carnot es el ciclo más eficiente que opera entre dos límites de temperatura especificados. Aún cuando el ciclo de Carnot no se puede lograr en la realidad, la eficiencia de los ciclos reales como los ciclos que operan en los Motores de Combustión Interna se pueden mejorar al intentar aproximarce lo más posible al de Carnot.

PROYECTO 3: Ciclo de Carnot del motor de HondaAccord V-6

1

TERMODINÁMICA TÉCNICA I

MEC-2254 “A”

CAPÍTULO II. OBJETIVOS.
Asumiendo el motor asignado junto con los datos de adecuamiento respectivos, se materializa un ciclo de Carnot. Calcular:

   

Todos los parámetros termodinámicos del ciclo incluyendo la potencia del motor. Desarrollar dos comprobaciones de la buena resolución del ciclo. Graficar a escala el ciclo delmotor en los diagramas P – V y T – S. En base de potencia y rendimiento reales del motor discutir y sacar conclusiones sobre los resultados obtenidos.

PROYECTO 3: Ciclo de Carnot del motor de Honda Accord V-6

2

TERMODINÁMICA TÉCNICA I

MEC-2254 “A”

CAPÍTULO III. FUNDAMENTO TEÓRICO. 1. PROCESOS REVERSIBLES EN SISTEMAS NO FLUYENTES.
Cuando un sistema cambia de estado, este ha seguido unasecuencia de estados transitorios que individualizan y definen el proceso, predecir esta secuencia y consecuentemente la trayectoria es hablar de la naturaleza del proceso. Los procesos más importantes dentro de los Motores de Combustión Interna, donde las cantidades más importantes de calor Agregado y rechazado y trabajo consumido y entregado, tienen origen en PROCESOS NO FLUYENTES.

1.1.PROCESO ISOTÉRMICO.
En este proceso la temperatura se mantiene constante y es un proceso donde mejor se puede recibir o rechazar calor, pero lamentablemente en los Motores de Combustión Interna esta posibilidad es inviable; sin embargo es un proceso hábil para el ciclo de Carnot.

FIGURA 1.1. Proceso a T=Cte en diagramas: a) v-P , b) S-T.

Usando la ley de los gases para hallar la función p-V-Tde este proceso: (1.1) Como T1 y T2 son iguales: O sea: (1.2) Para hallar el trabajo en este proceso: (1.3) Para hallar el Calor: (1.4) Para calcular la variación de la Entropía: (1.5) PROYECTO 3: Ciclo de Carnot del motor de Honda Accord V-6 3

TERMODINÁMICA TÉCNICA I

MEC-2254 “A”

1.2. PROCESO ISENTRÓPICO.
También llamado Adiabático o a Entropía constante, es un proceso que sirve dereferencia simplificada e idealizada para los procesos de compresión y expansión en los Motores de Combustión Interna, donde se asume que por las velocidades con que se efectúan estos procesos no hay tiempo suficiente para el intercambio de Calor.

FIGURA 1.2. Proceso Isentrópico en Diagramas: a) V-p , b) S-T.

Lo que demuestra que en este proceso no hay Ganancia o perdida de Calor. La ley base deun proceso Isentrópico es:

(1.7) Donde: (1.8)
Exponente isentrópico del gas.

En la expresión del Gas ideal: (1.9) (1.10) Para hallar el trabajo en este proceso: (1.11) El intercambio de Calor no existe en este proceso ya que la entropía se mantiene constante, por lo que: (1.12) (1.13) O sea:

PROYECTO 3: Ciclo de Carnot del motor de Honda Accord V-6

4

TERMODINÁMICA TÉCNICA I...