Ciclo Otto
Páginas: 12 (2910 palabras)
Publicado: 12 de marzo de 2013
MARCO TEORICO
* CICLO OTTO
La segunda ley de la termodinámica enuncia:
Ningún motor real o ideal puede convertir en trabajo mecánico todo el calor en el introducido.
Solo una fracción del calor suministrado por la combustión podrá convertirse en trabajo; esta fracción representa el rendimiento térmico del motor ŋɛ.
Podemos decir: el rendimiento térmico ideal ŋɛ es la relación entre lacantidad de calor transformada en trabajo útil y cantidad de calor suministrado al fluido.
Muchas de las máquinas térmicas que se construyen en la actualidad (motores de camiones, coches, maquinaria, etc) están provistas de un motor denominado motor de cuatro tiempos. El ciclo que describe el fluido de trabajo de dichas máquinas se denomina ciclo de Otto.
En el ciclo de Otto, el fluido detrabajo es una mezcla de aire y gasolina que experimenta una serie de transformaciones (seis etapas, aunque el trabajo realizado en dos de ellas se cancela) en el interior de un cilindro provisto de un pistón
El proceso consta de seis etapas:
* 1 - Admisión: la válvula de admisión se abre, permitiendo la entrada en el cilindro de la mezcla de aire y gasolina. Al finalizar esta primera etapa,la válvula de admisión se cierra. El pistón se desplaza hasta el denominado punto muerto inferior (PMI).
* 2 - Compresión adiabática: la mezcla de aire y gasolina se comprime sin intercambiar calor con el exterior. La transformación es por tanto isentrópica. La posición que alcanza el pistón se denomina punto muerto superior (PMS). El trabajo realizado por la mezcla en esta etapa es negativo,ya que ésta se comprime.
* 3 - Explosión: la bujía se activa, salta una chispa y la mezcla se enciende. Durante esta transformación la presión aumenta a volumen constante.
* 4 - Expansión adiabática: la mezcla se expande adiabáticamente. Durante este proceso, la energía química liberada durante la combustión se transforma en energía mecánica, ya que el trabajo durante esta transformaciónes positivo.
* 5 - Enfriamiento isócoro: durante esta etapa la presión disminuye y la mezcla se enfría liberándose calor al exterior.
* 6 - Escape: la válvula de escape se abre, expulsando al exterior los productos de la combustión. Al finalizar esta etapa el proceso vuelve a comenzar.
El trabajo total realizado durante el ciclo es positivo (ya que éste se recorre en sentido horario). Comose observa en la parte izquierda de la imagen, el trabajo realizado por el sistema durante las etapas 1 y 6 es igual en valor absoluto pero de signo contrario, por lo que no contribuyen al trabajo total.
El movimiento del pistón se transmite a la biela (representada en naranja en la figura) y de ésta al cigüeñal. Posteriormente este movimiento se transmite a las ruedas.
* CICLO DIESEL.El motor diesel es un motor térmico de combustión interna alternativo en el cual el encendido del combustible se logra por la temperatura elevada que produce la comprensión del aire en el interior del cilindro, según el principio del ciclo diesel.
¿Porque se llama así?
El motor diesel recibe este nombre porque es el apellido de su inventor, el alemán Rudolf Diesel. Al motor diesel tambiénse le conoce con el nombre de motor de combustión.
El motor diésel existe tanto en el ciclo de 4 tiempos (4T - aplicaciones de vehículos terrestres por carretera como automóviles, camiones y autobuses) como de 2 tiempos (2T - grandes motores de tracción ferroviaria, de propulsión naval, y algunos camiones y autobuses).
El ciclo del motor diésel lento (en contraposición al ciclo rápido, másaproximado a la realidad) ideal de cuatro tiempos es una idealización del diagrama del indicador de un motor Diesel, en el que se omiten las fases de renovación de la carga., y se asume que el fluido termodinámico que evoluciona es un gas perfecto, en general aire. Además, se acepta que todos los procesos son ideales y reversibles, y que se realizan sobre el mismo fluido.
Fases.
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* CICLO OTTO
La segunda ley de la termodinámica enuncia:
Ningún motor real o ideal puede convertir en trabajo mecánico todo el calor en el introducido.
Solo una fracción del calor suministrado por la combustión podrá convertirse en trabajo; esta fracción representa el rendimiento térmico del motor ŋɛ.
Podemos decir: el rendimiento térmico ideal ŋɛ es la relación entre lacantidad de calor transformada en trabajo útil y cantidad de calor suministrado al fluido.
Muchas de las máquinas térmicas que se construyen en la actualidad (motores de camiones, coches, maquinaria, etc) están provistas de un motor denominado motor de cuatro tiempos. El ciclo que describe el fluido de trabajo de dichas máquinas se denomina ciclo de Otto.
En el ciclo de Otto, el fluido detrabajo es una mezcla de aire y gasolina que experimenta una serie de transformaciones (seis etapas, aunque el trabajo realizado en dos de ellas se cancela) en el interior de un cilindro provisto de un pistón
El proceso consta de seis etapas:
* 1 - Admisión: la válvula de admisión se abre, permitiendo la entrada en el cilindro de la mezcla de aire y gasolina. Al finalizar esta primera etapa,la válvula de admisión se cierra. El pistón se desplaza hasta el denominado punto muerto inferior (PMI).
* 2 - Compresión adiabática: la mezcla de aire y gasolina se comprime sin intercambiar calor con el exterior. La transformación es por tanto isentrópica. La posición que alcanza el pistón se denomina punto muerto superior (PMS). El trabajo realizado por la mezcla en esta etapa es negativo,ya que ésta se comprime.
* 3 - Explosión: la bujía se activa, salta una chispa y la mezcla se enciende. Durante esta transformación la presión aumenta a volumen constante.
* 4 - Expansión adiabática: la mezcla se expande adiabáticamente. Durante este proceso, la energía química liberada durante la combustión se transforma en energía mecánica, ya que el trabajo durante esta transformaciónes positivo.
* 5 - Enfriamiento isócoro: durante esta etapa la presión disminuye y la mezcla se enfría liberándose calor al exterior.
* 6 - Escape: la válvula de escape se abre, expulsando al exterior los productos de la combustión. Al finalizar esta etapa el proceso vuelve a comenzar.
El trabajo total realizado durante el ciclo es positivo (ya que éste se recorre en sentido horario). Comose observa en la parte izquierda de la imagen, el trabajo realizado por el sistema durante las etapas 1 y 6 es igual en valor absoluto pero de signo contrario, por lo que no contribuyen al trabajo total.
El movimiento del pistón se transmite a la biela (representada en naranja en la figura) y de ésta al cigüeñal. Posteriormente este movimiento se transmite a las ruedas.
* CICLO DIESEL.El motor diesel es un motor térmico de combustión interna alternativo en el cual el encendido del combustible se logra por la temperatura elevada que produce la comprensión del aire en el interior del cilindro, según el principio del ciclo diesel.
¿Porque se llama así?
El motor diesel recibe este nombre porque es el apellido de su inventor, el alemán Rudolf Diesel. Al motor diesel tambiénse le conoce con el nombre de motor de combustión.
El motor diésel existe tanto en el ciclo de 4 tiempos (4T - aplicaciones de vehículos terrestres por carretera como automóviles, camiones y autobuses) como de 2 tiempos (2T - grandes motores de tracción ferroviaria, de propulsión naval, y algunos camiones y autobuses).
El ciclo del motor diésel lento (en contraposición al ciclo rápido, másaproximado a la realidad) ideal de cuatro tiempos es una idealización del diagrama del indicador de un motor Diesel, en el que se omiten las fases de renovación de la carga., y se asume que el fluido termodinámico que evoluciona es un gas perfecto, en general aire. Además, se acepta que todos los procesos son ideales y reversibles, y que se realizan sobre el mismo fluido.
Fases.
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