motores

UNIDAD I.
Ciclo Real: Puesta a Punto


Objetivo
El alumno interpretará la puesta a punto del motor, así como la organización de los eventos de la distribución en el proceso de diseño, con el propósito de obtener de él, el mayor trabajo útil y la mayor eficiencia y planteará los diagramas de indicador, presión – ángulo de giro del cigüeñal y de distribución.

Desviaciones del cicloteórico.

En el análisis del ciclo teórico, ideal o termodinámico, se hacen ciertas suposiciones que en la realidad no suceden. Por ejemplo:











Diagrama 1-1. Diagrama p-v del ciclo teórico

Los procesos de compresión y expansión se consideran adiabáticos, es decir, sin intercambio de calor del sistema (fluido de trabajo o agente de transformación, delimitado por las fronteras delcilindro, la culata y la cabeza del pistón), con sus alrededores.
Los procesos de admisión (0-1) y desalojo de gases de combustión (1-0) no se consideran porque en realidad son procesos necesarios de trabajo del motor, pero no son procesos termodinámicos. Y si bien, algunas veces se les consideran, se suponen procesos a presión constante y atmosférica.
El proceso de suministro de calor (en elcaso real sería el proceso de combustión), se considera instantáneo, es decir, ocurre mientras el pistón se encuentra en el punto muerto superior (PMS).
Los eventos de la distribución (apertura y cierre de válvulas y el momento de la chispa) ocurren siempre en puntos muertos. Es decir: la apertura de la válvula de admisión sucede en el punto 0 (PMS) y su cierre, en el punto 1, punto muerto inferior(PMI). Ambas válvulas permanecen cerradas durante los procesos 1-2, 2-3 y 3-4. En el punto 4 (PMI), se abre la válvula de escape y permanece abierta durante los procesos 4-1 y 1-0. En el punto 0 (PMS) cierra la válvula de escape y simultáneamente abre la válvula de admisión para iniciar un nuevo ciclo. El instante en que la chispa salta entre los electrodos de la bujía, está representada por elpunto 2 (PMS). De este modo, en el ciclo ideal, todos los acontecimientos de la distribución ocurren en puntos muertos (PMS ó PMI).

Es necesario hacer notar cómo algunos de los procesos termodinámicos coinciden con los procesos operativos del motor, esto es, con el movimiento del pistón del PMS al PMI y viceversa.

Proceso
Diagrama
Válvula de admisión
Válvula de escape
Recorrido del pistónAdmisión
0-1
abierta
cerrada
PMS a PMI
Compresión
1-2
cerrada
cerrada
PMI a PMS
Suministro de calor
2-3
cerrada
cerrada
PMS
Expansión
3-4
cerrada
cerrada
PMS a PMI
Escape
4-1-0
cerrada
abierta
PMI a PMS

También es preciso recordar que en el ciclo termodinámico, el proceso 4-1 representa la cesión de calor a la fuente fría o sumidero en un proceso isócoro (a volumenconstante), en el que se abate instantáneamente la presión hasta la atmosférica.

Ciclo real sin puesta a punto.

El ciclo real no puede trabajar desde luego, bajo las mismas suposiciones que se hicieron para el ciclo teórico. Será entonces necesario efectuar la puesta a punto del motor (no confundir con la puesta a tiempo, que sólo significa ajustar el momento de encendido de la chispa). Poner apunto quiere decir, reorganizar todos los sucesos de la distribución (aperturas y cierres de las válvulas y encendido de la chispa), con el propósito de que el diagrama del ciclo real (p-v), se asemeje lo más posible al del ciclo teórico, ya que éste último es el de mayor eficiencia.
Sin embargo, es conveniente analizar qué sucedería en el caso de hacer trabajar el motor real bajo las mismascondiciones de distribución del ciclo teórico, es decir, con aperturas y cierres de válvulas e instante de la chispa en puntos muertos.

Diagrama 1-2. Ciclo real sin puesta a punto

Puesta a punto: Organización de los eventos de la distribución.

Diagrama 1-3. Ciclo real con puesta a punto

Diagrama de indicador.

Se llama diagrama de indicador o diagrama indicado porque se obtiene en...