Ciclo diesel teórico.pdf
Páginas: 5 (1093 palabras)
Publicado: 14 de junio de 2011
MECÁNICA AUTOMOTRIZ Y AUTOTRÓNICA
CICLO DIESEL TEÓRICO
El motor Diesel de cuatro tiempos tiene una estructura semejante a los motores de explosión, salvo ciertas características particulares. El pistón desarrolla cuatro carreras alternativas mientras el cigüeñal gira 720º. Como el motor de ciclo Otto realiza el llenado y evacuación de gases a través de dos válvulas situadas en la culata,cuyo movimiento de apertura y cierre está sincronizado con el cigüeñal a través del sistema de distribución por el árbol de levas.
El funcionamiento de este motor durante su ciclo es el siguiente: Primer tiempo: Admisión: En este primer tiempo el pistón efectúa su primera carrera o desplazamiento desde el PMS al PMI, aspirando sólo aire de la atmósfera, debidamente purificado a través delfiltro. El aire pasa por el colector y la válvula de admisión, que se supone se abre instantáneamente y que permanece abierta, con objeto de llenar todo el volumen del cilindro. Durante este tiempo, la muñequilla del cigüeñal gira 180º. Al llegar al PMI se supone que la válvula de admisión se cierra instantáneamente.
Figura 9.- Admisión.
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Segundo tiempo: Compresión: En este segundo tiempo y con las dos válvulas completamente cerradas el pistón comprime el aire a gran presión, quedando sólo aire alojado en la cámara de combustión. La muñequilla del cigüeñal gira otros 180º y completa la primera vuelta del árbol motor.
La presión alcanzada en el interior de la cámara de combustión mantiene la temperaturadel aire por encima de los 600 ºC, superior al punto de inflamación del combustible, para lo cual la relación de compresión tiene que ser del orden de 22.
Figura 9.- Compresión.
Tercer tiempo: Trabajo: Al final de la compresión con el pistón en el PMS se inyecta el combustible en el interior del cilindro, en una cantidad que es regulada por la bomba de inyección. Como la presión en elinterior del cilindro es muy elevada, para que el combustible pueda entrar la inyección debe realizarse a una presión muy superior, entre 150 y 300 atmósferas.
El combustible, que debido a la alta presión de inyección sale finalmente pulverizado, se inflama en contacto con el aire caliente, produciéndose la combustión del mismo. Se eleva entonces la temperatura interna, la presión mientras dura lainyección o aportación
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de calor se supone constante y, a continuación, se realiza la expansión y desplazamiento del pistón hacia el PMI. Durante este tiempo, o carrera de trabajo, el pistón efectúa su tercer recorrido y la muñequilla del cigüeñal gira otros 180º.
Figura 10.- Trabajo.
Cuarto tiempo: Escape:Durante este cuarto tiempo se supone que la válvula de escape se abre instantáneamente permanece abierta. El pistón, durante su recorrido ascendente, expulsa a la atmósfera los gases remanentes que no han salido, efectuando el barrido de gases quemados lanzándolos al exterior.
La muñequilla del cigüeñal efectúa otro giro de 180º, completando las dos vueltas del árbol motor que corresponde al ciclocompleto de trabajo. El diagrama de distribución correspondiente a esta carrera se presenta en la siguiente figura:
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Figura 11.- Escape.
Representando en un sistema de ejes coordenados P-V el funcionamiento teórico de estos motores queda determinado por el diagrama de la siguiente figura:
P 2 P2
Q1
3
P4 0P.M .S. cilindrada
4 Q2 1 P.M .I. V
P0
Figura 12.- Diagrama P-V del ciclo Diesel teórico.
0-1.- Admisión (Isóbara): Durante la admisión se supone que el cilindro se llena totalmente de aire que circula sin rozamiento por los conductos de admisión, por lo que se puede considerar que la presión se mantiene constante e igual a la presión atmosférica. Es por lo que esta carrera puede...
CICLO DIESEL TEÓRICO
El motor Diesel de cuatro tiempos tiene una estructura semejante a los motores de explosión, salvo ciertas características particulares. El pistón desarrolla cuatro carreras alternativas mientras el cigüeñal gira 720º. Como el motor de ciclo Otto realiza el llenado y evacuación de gases a través de dos válvulas situadas en la culata,cuyo movimiento de apertura y cierre está sincronizado con el cigüeñal a través del sistema de distribución por el árbol de levas.
El funcionamiento de este motor durante su ciclo es el siguiente: Primer tiempo: Admisión: En este primer tiempo el pistón efectúa su primera carrera o desplazamiento desde el PMS al PMI, aspirando sólo aire de la atmósfera, debidamente purificado a través delfiltro. El aire pasa por el colector y la válvula de admisión, que se supone se abre instantáneamente y que permanece abierta, con objeto de llenar todo el volumen del cilindro. Durante este tiempo, la muñequilla del cigüeñal gira 180º. Al llegar al PMI se supone que la válvula de admisión se cierra instantáneamente.
Figura 9.- Admisión.
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Segundo tiempo: Compresión: En este segundo tiempo y con las dos válvulas completamente cerradas el pistón comprime el aire a gran presión, quedando sólo aire alojado en la cámara de combustión. La muñequilla del cigüeñal gira otros 180º y completa la primera vuelta del árbol motor.
La presión alcanzada en el interior de la cámara de combustión mantiene la temperaturadel aire por encima de los 600 ºC, superior al punto de inflamación del combustible, para lo cual la relación de compresión tiene que ser del orden de 22.
Figura 9.- Compresión.
Tercer tiempo: Trabajo: Al final de la compresión con el pistón en el PMS se inyecta el combustible en el interior del cilindro, en una cantidad que es regulada por la bomba de inyección. Como la presión en elinterior del cilindro es muy elevada, para que el combustible pueda entrar la inyección debe realizarse a una presión muy superior, entre 150 y 300 atmósferas.
El combustible, que debido a la alta presión de inyección sale finalmente pulverizado, se inflama en contacto con el aire caliente, produciéndose la combustión del mismo. Se eleva entonces la temperatura interna, la presión mientras dura lainyección o aportación
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de calor se supone constante y, a continuación, se realiza la expansión y desplazamiento del pistón hacia el PMI. Durante este tiempo, o carrera de trabajo, el pistón efectúa su tercer recorrido y la muñequilla del cigüeñal gira otros 180º.
Figura 10.- Trabajo.
Cuarto tiempo: Escape:Durante este cuarto tiempo se supone que la válvula de escape se abre instantáneamente permanece abierta. El pistón, durante su recorrido ascendente, expulsa a la atmósfera los gases remanentes que no han salido, efectuando el barrido de gases quemados lanzándolos al exterior.
La muñequilla del cigüeñal efectúa otro giro de 180º, completando las dos vueltas del árbol motor que corresponde al ciclocompleto de trabajo. El diagrama de distribución correspondiente a esta carrera se presenta en la siguiente figura:
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Figura 11.- Escape.
Representando en un sistema de ejes coordenados P-V el funcionamiento teórico de estos motores queda determinado por el diagrama de la siguiente figura:
P 2 P2
Q1
3
P4 0P.M .S. cilindrada
4 Q2 1 P.M .I. V
P0
Figura 12.- Diagrama P-V del ciclo Diesel teórico.
0-1.- Admisión (Isóbara): Durante la admisión se supone que el cilindro se llena totalmente de aire que circula sin rozamiento por los conductos de admisión, por lo que se puede considerar que la presión se mantiene constante e igual a la presión atmosférica. Es por lo que esta carrera puede...
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