Motores diesel - maci

Índice

Introducción 2
Conceptos generales de motores alternativos de combustión interna 3
Ciclo operativo de un motor de cuatro tiempos 4
Clasificación de los Motores alternativos. Motores Diesel 5
Diagrama teórico de un motor de Cuatro tiempos según el Ciclo Diesel 7
Diagrama real de un motor de Cuatro tiempos según el Ciclo Diesel 9
Potencias, rendimientos y curvascaracterísticas de un motor según el ciclo Diesel 11
Potencias 11
Rendimientos 13
Curvas características 14
Comparación de parámetros con el motor según el ciclo Otto 16
Ejemplos de aplicación de motores según el ciclo Diesel 17
Ejercicios 17
Ejercicio 1 17
Ejercicio 2 19
Bibliografía 21

Introducción
El motor térmico permite obtener energía mecánica a partir de la energía térmicaalmacenada en un fluido a causa de un proceso de combustión. Si el estado térmico se produce en el propio fluido motor, tendremos un motor de combustión interna. Cuando la transmisión de trabajo se efectúa mediante el desplazamiento lineal de un pistón, el motor se denomina alternativo.
La evolución del fluido en los motores de combustión interna alternativos es:
* Admisión del fluido en el cilindro.* Compresión del mismo.
* Combustión y expansión.
* Expulsión de los productos quemados (escape).
La admisión y el escape son las fases llamadas proceso de renovación de la carga. La compresión, combustión y expansión integran el proceso termodinámico básico, que permite transformar el estado térmico generado en el proceso de combustión en trabajo mecánico.
Para el proceso decombustión, no es necesaria la fase de compresión; pero juega un papel importante en el rendimiento del motor térmico, ya que cuanto más alta sea la temperatura del fluido al que se aporta el estado térmico por el proceso de combustión, menos degradante es el proceso y más elevado el rendimiento.

1. Conceptos generales de motores alternativos de combustión interna
El motor consta de unos pistonesque se mueven alternativamente en el interior de una cámara o cilindro, el movimiento alternativo se transforma, mediante un mecanismo de biela-manivela, en un movimiento de rotación en un eje (cigüeñal). Durante el movimiento alternativo del pistón, se alcanza en el interior del cilindro unas posiciones singulares y se determinan unas magnitudes:

Imagen 1. Esquema motor alternativo
PuntoMuerto Superior (PMS): Posición más alta que alcanza el pistón en el interior del cilindro.
Punto Muerto Inferior (PMI): Posición más baja del pistón en el interior del cilindro.
Carrera (h): Distancia recorrida por el pistón para pasar del PMI al PMS o viceversa.
Volumen del cilindro (V1): Superficie transversal multiplicada por la carrera. Se corresponde con la posición más baja del pistón(PMI).
Volumen cámara combustión (V2): Se corresponde con la posición más alta del pistón (PMS).
Velocidad media del pistón (cm): Se expresa como cm=2nh
Cilindrada: Volumen barrido por el pistón.
Cilindrada unitaria (V1-V2): Volumen barrido por el pistón al pasar del PMI al PMS (al desplazarse una carrera). Toma la forma: V1-V2=Sh=πD24h. Siendo D el diámetro del pistón.
Cilindrada total delmotor: Es la cilindrada unitaria multiplicada por el número de cilindros. VT=zV1-V2=zSh=zπD24h
Relación de compresión (): Razón entre el volumen libre del cilindro en el PMS y el PMI. Por tanto, ε=V1V2

2. Ciclo operativo de un motor de cuatro tiempos
Se define como ciclo operativo a la sucesión de operaciones que el fluido realiza en el interior del motor, estas operaciones son consecutivas yperiódicas. El motor de cuatro tiempos se denomina así porque se requieren cuatro carreras del pistón, dos vueltas del cigüeñal, para realizar un ciclo completo.
El proceso es el siguiente:
* Carrera de admisión.
* Carrera de compresión.
* Combustión y carrera de expansión.
* Carrera de escape.
La primera y última etapa constituyen la renovación de la carga, que se realiza...