Práctica motor diesel

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE INGENIERÍA

LABORATORIO DE
MÁQUINAS TÉRMICAS

PRÁCTICA 8:

EL MOTOR DIESEL
Y SU BALANCE TÉRMICO

PROFESOR:

ING. AGUILAR JUAREZ JORGE

ALUMNO:

GARCÍA CHÁVEZ FRANCISCO

GRUPO: 25

FECHA DE ENTREGA:

27/OCTUBRE/2011

OBJETIVOS:

1. Familiarizar al alumno con el principio de funcionamiento del motor(ciclo de aireestándar).
2. Realizar el balance de energía para el motor diesel del LMT.

INTRODUCCIÓN.

Motor Diesel.
Maquina de combustión interna cuyo encendido se logra por la temperatura elevada que produce la compresión del aire en el interior del cilindro. Fue inventado y patentado por Rudolf Diesel en 1895, del cual deriva su nombre.

Principio de funcionamiento.

• Se trata de unamáquina alternativa.
• El aire se comprime hasta una temperatura superior a la temperatura de autoencendido del combustible y la combustión inicia al contacto cuando el combustible se inyecta dentro del aire caliente.
• Opera en relaciones de compresión de 12 y 24.
• No hay posibilidad de autoencendido, ya que el aire solo se comprime durante el tiempo de compresión.

Tipos de MotoresDiesel.

Motor de 4 Tiempos. En este tipo de motor son necesarios cuatro carreras del pistón para completar un ciclo, estas son: Admisión, Compresión, Expansión y Expulsión.

Motor de 2 Tiempos. En esta máquina el ciclo se completa en dos carreras del pistón, siendo estas: Compresión y Expansión. La admisión y escape se llevan a cabo simultáneamente un instante antes de la carrera de compresiónpor medio de un soplador de aire independiente.

Diferencias entre Diesel – Gasolina:

Un motor a gasolina succiona una mezcla de gas y aire, los comprime y enciende la mezcla con una chispa. Un motor diesel sólo succiona aire, lo comprime y entonces le inyecta combustible al aire comprimido. El calor del aire comprimido enciende el combustible espontáneamente.

Un motor diesel utiliza muchamás compresión que un motor a gasolina. Un motor a gasolina comprime a un porcentaje de 8:1 a 12:1, mientras un motor diesel comprime a un porcentaje de 12:1 hasta 24:1. La alta compresión se traduce en mejor eficiencia.
Las eficiencias térmicas de los motores Diesel van de 35 a 40% mientras que los motores con encendido de chipa varían entre 25 y 30%.

Ciclo Diesel Teórico.

[pic]
Como seve en la figura, el ciclo Diesel ideal está formado por cuatro líneas térmicas que representa:

Compresión adiabática (1-2).
Introducción del calor a presión constante (2-3)
Expansión adiabática (3-4)
Expulsión del calor a volumen constante (4-1).

[pic]
Durante la transformación 2-3 de introducción del calor Q1 a presión constante, el pistón entra en funcionamiento, y por tanto, el fluidoproduce el trabajo:
[pic]
Por consiguiente, la ecuación de la energía sin flujo se convierte en

 [pic]
|y la entalpía h del fluido está dada por la expresión |[pic] |
|la ecuación se transforma en |[pic] |  |

Por ser el fluido considerado un gas ideal, podemosemplear, para su variación de entalpía a presión constante, la expresión
[pic]

Luego, el calor introducido tendrá el siguiente valor:
[pic]
 
Hay que hacer resaltar que en una transformación con introducción de calor a presión constante varía el valor de la entalpía  del fluido activo, mientras que en caso de la transformación a volumen constante varía el de la energía interna del fluido.Como la sustracción del calor [pic] se realiza como en el ciclo Otto, podemos escribir:

[pic]

y considerando un gas y un ciclo ideal:

[pic]

Por tanto, el rendimiento térmico ideal del ciclo Diesel teórico vale:
[pic]= (calor suministrado-calor sustraído)/ calor suministrado
[pic]
expresión análoga a la encontrada para el rendimiento ideal del ciclo teórico Otto.
Para la...