Ciclo otto y diesel
Páginas: 5 (1027 palabras)
Publicado: 26 de febrero de 2012
Ciclo de Otto
Muchas de las máquinas térmicas que se construyen en la actualidad (motores de camiones, coches, maquinaria, etc) están provistas de un motor denominado motor de cuatro tiempos. El ciclo que describe el fluido de trabajo de dichas máquinas se denomina ciclo de Otto, inventado a finales del siglo XIX por el ingeniero alemán del mismo nombre.
En el ciclo de Otto, el fluido detrabajo es una mezcla de aire y gasolina que experimenta una serie de transformaciones (seis etapas, aunque el trabajo realizado en dos de ellas se cancela) en el interior de un cilindro provisto de un pistón.
El proceso consta de seis etapas:
• Admisión: la válvula de admisión se abre, permitiendo la entrada en el cilindro de la mezcla de aire y gasolina. Al finalizar esta primera etapa, la válvulade admisión se cierra. El pistón se desplaza hasta el denominado punto muerto inferior (PMI).
• Compresión adiabática: la mezcla de aire y gasolina se comprime sin intercambiar calor con el exterior. La transformación es por tanto isentrópica. La posición que alcanza el pistón se denomina punto muerto superior (PMS). El trabajo realizado por la mezcla en esta etapa es negativo, ya que ésta secomprime.
• Explosión: la bujía se activa, salta una chispa y la mezcla se enciende. Durante esta transformación la presión aumenta a volumen constante.
• Expansión adiabática: la mezcla se expande adiabáticamente. Durante este proceso, la energía química liberada durante la combustión se transforma en energía mecánica, ya que el trabajo durante esta transformación es positivo.
• Enfriamientoisócoro: durante esta etapa la presión disminuye y la mezcla se enfría liberándose calor al exterior.
• Escape: la válvula de escape se abre, expulsando al exterior los productos de la combustión. Al finalizar esta etapa el proceso vuelve a comenzar.
El trabajo total realizado durante el ciclo es positivo (ya que éste se recorre en sentido horario). Como se observa el la parte izquierda de laanimación, el trabajo realizado por el sistema durante las etapas 01 y 10 es igual en valor absoluto pero de signo contrario, por lo que no contribuyen al trabajo total.
El movimiento del pistón se transmite a la biela (representada en naranja en la figura) y de ésta al cigüeñal. Posteriormente este movimiento se transmite a las ruedas.
Ciclo de Otto real
En la práctica, ni las transformacionesadiabáticas del ciclo de Otto son adiabáticas (isentrópicas) ni las transformaciones isócoras de la animación anterior tienen lugar a volumen constante.
En la siguiente figura se ha representado un esquema del ciclo real de Otto superpuesto con el ideal analizado en las secciones anteriores.
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En la figura están indicados de forma aproximada los puntos del ciclo donde tienen lugar la explosióny el escape respectivamente.
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CICLO DIESEL
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Un ciclo Diésel ideal es un modelo simplificado de lo que ocurre en un motor diésel. En unmotor de esta clase, a diferencia de lo que ocurre en un motor de gasolina la combustión no se produce por la ignición de una chispa en el interior de la cámara. En su lugar, aprovechando las propiedades químicas del gasóleo, el aire es comprimido hasta una temperatura superior a la de autoignición del gasóleo y el combustible es inyectado a presión en este aire caliente, produciéndose lacombustión de la mezcla.
Puesto que sólo se comprime aire, la relación de compresión (cociente entre el volumen en el punto más bajo y el más alto del pistón) puede ser mucho más alta que la de un motor de gasolina (que tiene un límite, por ser indeseable la autoignición de la mezcla). La relación de compresión de un motor diésel puede oscilar entre 12 y 24, mientras que el de gasolina puede rondar un...
Muchas de las máquinas térmicas que se construyen en la actualidad (motores de camiones, coches, maquinaria, etc) están provistas de un motor denominado motor de cuatro tiempos. El ciclo que describe el fluido de trabajo de dichas máquinas se denomina ciclo de Otto, inventado a finales del siglo XIX por el ingeniero alemán del mismo nombre.
En el ciclo de Otto, el fluido detrabajo es una mezcla de aire y gasolina que experimenta una serie de transformaciones (seis etapas, aunque el trabajo realizado en dos de ellas se cancela) en el interior de un cilindro provisto de un pistón.
El proceso consta de seis etapas:
• Admisión: la válvula de admisión se abre, permitiendo la entrada en el cilindro de la mezcla de aire y gasolina. Al finalizar esta primera etapa, la válvulade admisión se cierra. El pistón se desplaza hasta el denominado punto muerto inferior (PMI).
• Compresión adiabática: la mezcla de aire y gasolina se comprime sin intercambiar calor con el exterior. La transformación es por tanto isentrópica. La posición que alcanza el pistón se denomina punto muerto superior (PMS). El trabajo realizado por la mezcla en esta etapa es negativo, ya que ésta secomprime.
• Explosión: la bujía se activa, salta una chispa y la mezcla se enciende. Durante esta transformación la presión aumenta a volumen constante.
• Expansión adiabática: la mezcla se expande adiabáticamente. Durante este proceso, la energía química liberada durante la combustión se transforma en energía mecánica, ya que el trabajo durante esta transformación es positivo.
• Enfriamientoisócoro: durante esta etapa la presión disminuye y la mezcla se enfría liberándose calor al exterior.
• Escape: la válvula de escape se abre, expulsando al exterior los productos de la combustión. Al finalizar esta etapa el proceso vuelve a comenzar.
El trabajo total realizado durante el ciclo es positivo (ya que éste se recorre en sentido horario). Como se observa el la parte izquierda de laanimación, el trabajo realizado por el sistema durante las etapas 01 y 10 es igual en valor absoluto pero de signo contrario, por lo que no contribuyen al trabajo total.
El movimiento del pistón se transmite a la biela (representada en naranja en la figura) y de ésta al cigüeñal. Posteriormente este movimiento se transmite a las ruedas.
Ciclo de Otto real
En la práctica, ni las transformacionesadiabáticas del ciclo de Otto son adiabáticas (isentrópicas) ni las transformaciones isócoras de la animación anterior tienen lugar a volumen constante.
En la siguiente figura se ha representado un esquema del ciclo real de Otto superpuesto con el ideal analizado en las secciones anteriores.
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En la figura están indicados de forma aproximada los puntos del ciclo donde tienen lugar la explosióny el escape respectivamente.
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CICLO DIESEL
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Un ciclo Diésel ideal es un modelo simplificado de lo que ocurre en un motor diésel. En unmotor de esta clase, a diferencia de lo que ocurre en un motor de gasolina la combustión no se produce por la ignición de una chispa en el interior de la cámara. En su lugar, aprovechando las propiedades químicas del gasóleo, el aire es comprimido hasta una temperatura superior a la de autoignición del gasóleo y el combustible es inyectado a presión en este aire caliente, produciéndose lacombustión de la mezcla.
Puesto que sólo se comprime aire, la relación de compresión (cociente entre el volumen en el punto más bajo y el más alto del pistón) puede ser mucho más alta que la de un motor de gasolina (que tiene un límite, por ser indeseable la autoignición de la mezcla). La relación de compresión de un motor diésel puede oscilar entre 12 y 24, mientras que el de gasolina puede rondar un...
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