Maquinas termicas

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OBJETIVO.

• Descripción de los sistemas principales de funcionmiento de los motores encendidos por chispa
• Obtener los parámetros principales de operación y curvas de comportamiento tanto constante como variable para el motor del laboratorio.

BASE TEORICA.

1. Estudio del ciclo Otto ideal y real.

Nicolaus August Otto creó en 1876, un producto y una industria que cambió la forma devida de la humanidad. Este producto surgió de la inquietud que despertó en él J.E. Lenoir quién diseñó en 1860 un motor sin compresión con una eficiencia térmica de sólo 4%.

En su trabajo describe con precisión el motor de gas de 4 tiempos aunque nunca lo construyó.

DESCRIPCIÓN DEL CICLO OTTO

Aún cuando el motor de combustión interna no funciona de acuerdo con un ciclo termodinámicoteórico, el concepto de ciclo es muy útil para mostrar los efectos de los cambios en las condiciones de operación, mostrar el rendimiento máximo y comparar un motor con otro.

Para facilitar el estudio se supone que el aire es el fluido de trabajo y se considera como un gas ideal o sea que sus calores específicos son constantes. Otra suposición consiste en considerar que todos los procesos sonreversibles. El ciclo basado en las anteriores consideraciones se denomina ciclo ideal o teórico.

El Ciclo Otto teórico es el ciclo ideal del motor encendido por chispa y se encuentra representado gráficamente en la siguiente figura tanto en coordenadas P-v como T-s.

[pic]
Las transformaciones termodinámicas que se verifican durante el ciclo son:

1-2 Compresión del fluido por medio del pistónque realiza un trabajo (We), y sin intercambio de calor (proceso adiabático o isentrópico).

2-3 Introducción instantánea de calor Qs (proceso a volumen constante).

3-4 Expansión con el correspondiente trabajo We realizado por el fluido de trabajo (proceso adiabático e isentrópico).

4-1 Sustracción instantánea de calor Q R (proceso a volumen constantante).

En realidad en los motores de4 tiempos la sustracción de calor se verifica durante la carrera de escape 1-0 y el fluido se introduce en la carrera de aspiración (0-1) lo cual se representa gráficamente en el diagrama P-v como una línea horizontal, mientras que en el diagrama T-s no es posible representarlo. Los efectos de ambos procesos se anulan mutuamente sin ganancia ni pérdida de trabajo por lo cual no suelenconsiderarse en los diagramas ideales.

2. Sistemas principales de un motor de gasolina.

SISTEMA DE ALIMENTACION DEL COMBUSTIBLE

Los elementos principales que constituyen el sistema de alimentación de combustible son: la bomba de combustible, el carburador y el múltiple de admisión; los elementos auxiliares que componen el sistema son: el depósito del combustible, el filtro del combustible, elfiltro del aire y los conductos.

El recorrido del combustible desde el depósito hasta el cilindro es como sigue: el combustible es succionado y bombeado desde el depósito hasta el carburador por una bomba del tipo de diafragma; el combustible llega al carburador y es dosificado en una corriente de aire producida por la carrera de aspiración del pistón, pasando a través del múltiple de admisióndonde la mezcla de aire-combustible es gasificada por la propia volatilidad de la gasolina y por la temperatura del múltiple, introduciéndose al cilindro a través de la lumbrera de admisión.

Las partes esenciales que componen el carburador son: la cámara del flotador, la tobera con orificio medidor, las válvulas de aceleración y de estrangulamiento, y un filtro de aire, como se muestra acontinuación:
[pic]
Las funciones principales que desempeña un carburador son:

a. Regular la cantidad de la mezcla aire-combustible.
b. Proporcionar una exacta relación de la mezcla para diversas velocidades y cargas.
c. Favorecer el mezclado del aire y el combustible.

El pistón, durante su carrera de admisión, aspira el aire de la atmósfera haciéndolo pasar por el venturi, creando de...
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