ciclo

tema 2.- CICLO REAL DE FUNCIONAMIENTO






Introducción

Ciclo real es el que refleja las condiciones efectivas de funcionamiento de un motor y, cuando se representa en un diagrama P-V, se denomina diagrama indicado.



Figura 1.- Ciclos Otto teórico e indicado.

Las diferencias que surgen entre el ciclo indicado y el ciclo teórico, tanto en los motores de ciclo Otto, como en losde ciclo Diesel, estan causadas por:

 Pérdidas de calor, las cuales son bastante importantes en el ciclo real, ya que al estar el cilindro refrigerado, para asegurar el buen funcionamiento del pistón, una cierta parte de calor del fluido se transmite a las paredes, y las líneas de compresión y expansión no son adiabáticas sino politrópicas, con exponente n, diferente de g.

 Tiempo deapertura y cierre de la válvula de admisión y de escape, aunque en el ciclo teórico se supuso que la apertura y cierre de válvulas ocurría instantáneamente, al ser físicamente imposible, esta acción tiene lugar en un tiempo relativamente largo, por lo que, para mejorar el llenado y vaciado del cilindro, las válvulas de admisión y de escape se abren con anticipación lo que provoca una pérdida detrabajo útil.

 Combustión no instantánea, ya que aunque en el ciclo teórico se supone que la combustión se realiza según una transformación isocora instantánea, en el ciclo real la combustión dura un cierto tiempo. Por ello, si el encendido o la inyección tuviese lugar justamente en el P.M.S., la combustión ocurriría mientras el pistón se aleja de dicho punto, con la correspondiente pérdida detrabajo.

Para evitarlo se recurre a anticipar el encendido de forma que la combustión tenga lugar, en su mayor parte, cuando el pistón se encuentra en la proximidad del P.M.S, lo que en el ciclo se representa por un redondeamiento de la isocora de introducción del calor, y por tanto, una pérdida de trabajo útil. Evidentemente esta pérdida resulta bastante menor que la que se tendría sin adelantar elencendido.

 Pérdidas por bombeo, las cuales aunque en el ciclo teórico se supone que tanto la admisión como el escape se realizan a presión constante, considerando que el fluido activo circula por los conductos de admisión y escape sin rozamiento, en el ciclo aparece una pérdida de carga debida al rozamiento, que causa una notable pérdida energética.




Figura 2.- Comparación entre losciclos Diesel teórico e indicado.


Cabe destacar que en los motores Diesel las pérdidas por bombeo son inferiores a las que se producen en los de ciclo Otto, pues no hay estrangulamiento al paso del aire durante la admisión ya que estos motores no utilizan carburador.
Para cuantificar la relación entre el ciclo teórico y el ciclo indicado, se calcula el cociente entre las superficiescorrespondientes, y dividiendo la superficie del ciclo indicado por la respectiva del ciclo teórico, se obtiene el denominado rendimiento indicado.

De cuantas razones han sido expuestas, se puede asegurar que el rendimiento indicado es debido principalmente al tiempo que tarda la mezcla en quemarse y a la deficiencia en el llenado y evacuado de los gases residuales, lo que hace que disminuya lacantidad de mezcla fresca que entra en el cilindro.

Para conseguir que el ciclo indicado se acerque lo más posible al teórico, se actúa sobre la distribución adelantando y retrasando el instante de comienzo y de finalización de la entrada y salida de fluido operante del cilindro, con el propósito de conseguir un mejor llenado y evacuación de los gases y además se realiza un adelanto del encendido o dela inyección para compensar el tiempo necesario para la combustión.

Estas variaciones en la apertura y cierre de válvulas y en el adelanto del encendido o de la inyección, conocidas como cotas de reglaje en la distribución, son las siguientes:

 Adelanto en la apertura de la admisión (AAA), consigue que al hacer que la válvula se abra antes de que el pistón llegue al P.M.S. en su carrera...