Informe2

MOTORES ALTERNATIVOS

TRABAJO DE CICLO TERMODINÁMICO

Índice


Apartado 1: establecer la cilindrada total del motor y la potencia máxima que se desea
obtener.



Apartado 2: elegir los parámetros geométricos: cilindrada unitaria, número de
cilindros y relación carrera/calibre.



Apartado 3: Elegir los parámetros: relación de compresión geométrica y curva de
avance al inicio del encendido.

Apartado 4: una vez elegidos todos los parámetros necesarios para el programa,
representar las curvas de actuaciones a plena carga (par, potencia, consumo
específico, rendimiento volumétrico y peligro en función del régimen de giro).



Apartado 5: estudiar para carga parcial como varían las propiedades del ciclo del
motor si variamos la relación de compresión, la presión de admisión y el retrasoal
cierre de admisión (RCA).

Apartado 1
Establecer la cilindrada total del motor y la potencia máxima que se desea obtener.
Para nuestro motor hemos escogido una cilindrada total del motor de 1600 cc con la que
deseamos obtener una potencia en torno a 140 CV.

Apartado 2
Elegir los parámetros geométricos:
Cilindrada unitaria: 400 cc
Número de cilindros: 4
Relación carrera/calibre: 0.9
Acontinuación vemos las gráficas para distintos valores de la relación carrera/calibre:

Para obtener estos resultados hemos usa una relación de compresión de 9 y un adelanto al
inicio de la combustión de 20ᵒ.
De las gráficas podemos observar que según disminuimos la relación carrera/calibre mejora el
llenado (rendimiento volumétrico) a altos regímenes de giro y por el contrario al aumentar
dicharelación mejoramos el llenado a bajos regímenes. Esto ocurre debido a que la ley del
rendimiento volumétrico usa la velocidad media del émbolo como parámetro del tiempo.
Las gráficas del par motor nos muestran que poseen un máximo casi idéntico, ≈140 Nm, pero a
altos regímenes a medida que aumentamos la relación carrera/calibre disminuye el valor.
También vemos que el máximo se encuentra en la mismavertical que el punto de tangencia de
una recta una recta tangente a la curva de potencia que nace en el origen de coordenadas.
La potencia máxima disminuye aumentando la relación carrera/calibre y, por tanto, la caída de
la curva se produce para regímenes cada vez más pequeños. Esto se debe a que alcanzamos un
índice de Mach, ZM, cercano a 0.6 y la válvula se bloquea. Al disminuir la carrera, éstaestá
relacionada con la velocidad del émbolo, conseguimos que el motor vaya más rápido y por
tanto proporcione más potencia.
Teniendo en cuenta que W=T*n, el máximo par motor no se obtiene en el máximo régimen de
giro sino cuando se da la mayor presión del motor, es decir, cuando se produce el mejor
llenado. De esta manera la potencia efectiva es generada por el par motor y se conoce
también comopotencia al freno, ya que se mide empleando un dispositivo frenante, que
aplicado al eje del motor, se opone al par motor permitiendo medir su valor.

Apartado 3
Elegir los parámetros: relación de compresión geométrica, curva de avance al inicio del
encendido.
A continuación presentamos los gráficos de potencia efectiva para diferentes relaciones de
compresión y adelantos al inicio de lacombustión:

Al aumentar la relacion de compresión aumentamos la potencia, algo evidente ya que se
aumenta la presión máxima obtenida en el ciclo, aunque también se aumenta las cargas
mecánicas. La potencia que buscábamos, 140 CV, sólo es alcanzada para una relación de
compresión de 12.
En los gráficos superpuestos de la esquina se muestra la variación de la potencia máxima con
el ángulo.
La forma delgráfico superpuesto se puede explicar debido a que al adelantar demasiado la
combustión, la presion en el cilindro comienza a aumentar durante la compresión, realizando
un trabajo que no es compensado durante la combustion y expansión. También hay que tener
en cuenta que si retrasamos el encendido, obtenemos una presión máxima menor, con lo cual,
exigimos menos al motor y tenemos menos energía...