Motor Diesel




Mecánica de los fluidos y termodinámica


“Ciclo diesel”

Profesora: Ing. Rosa Olivia Margarita Palazuelos Trucios.
Alumno: Rodolfo Vázquez Esparza.

Aula N “04”
10:00-11:00 Am.



18/11/14
Ciclo Diesel
Para diferenciar de forma coherente el motor de gasolina del motor diesel, debemos atender al menos a tres aspectos fundamentales: 
a) Sus principios termodinámicos; 
b) Su fabricación yelementos que lo constituyen; 
c) Sus aspectos económicos y prácticos en la Automoción.
Rudolf Diesel desarrolló la idea del motor diesel y obtuvo la patente alemana en 1892. Su logro era crear un motor con alta eficiencia. Los motores a gasolina fueron inventados en 1876 y, específicamente en esa época, no eran muy eficientes.
Las diferencias principales entre el motor a gasolina y el Diesel eran: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 mucha más compresión que un motor a gasolina. Un motor a gasolina comprime a un porcentaje de 8:1 a12:1, mientras un motor diesel comprime a un porcentaje de 14:1 hasta 25:1. La alta compresión se traduce en mejor eficiencia.
Los motores diesel utilizan inyección de combustible directa, en la cual el combustible diesel es inyectado directamente al cilindro. Los motores a gasolina generalmente utilizan carburación en la que el aire y el combustible son mezclados un tiempo antes de que entre alcilindro, o inyección de combustible de puerto en la que el combustible es inyectado a la válvula de succión (fuera del cilindro). El motor de combustión interna diesel se diferencia del motor de ciclo Otto de gasolina, por el uso de una mayor compresión del combustible para encenderlo, en vez de usar bujias de encendido ("encendido por compresión" en lugar de "encendido por chispa").

Ciclo delmotor diesel estándar de aire
En el motor diesel, el aire se comprime adiabáticamente con una proporción de compresión típica entre 15 y 20. Esta compresión, eleva la temperatura al valor de encendido de la mezcla de combustible que se forma, inyectando gasoil una vez que el aire está comprimido.
Fases del ciclo diesel:
1. Compresión, proceso 1-2: es un proceso de compresión adiabáticareversible (isentrópica), es decir sin intercambio de calor con el exterior. Viene a simbolizar el proceso de compresión de la masa fresca en el motor real, en el que en el pistón, estando en el punto muerto inferior (PMI), empieza su carrera de ascenso, comprimiendo el aire contenido en el cilindro. Ello eleva el estado termodinámico del fluido, aumentando su presión, su temperatura y disminuyendo suvolumen específico, en virtud del efecto adiabático. En la idealización, el proceso viene gobernado por la ecuación de la isoentrópica , con k índice de politropicidad isoentrópico = Cp/Cv.
2. Combustión, proceso 2-3: en esta idealización, el aporte de calor Qp se simplifica por un proceso isóbaro (a presión constante). Sin embargo, la combustión Diesel es mucho más compleja: en el entorno del puntomuerto superior (PMS) (en general un poco antes de alcanzarlo debido a problemas relacionados con la inercia térmica de los fluidos, es decir el retraso que hay entre la inyección y la inflamación espontánea), se inicia la inyección del combustible (en motores de automóviles, gasóleo, aunque basta con que el combustible sea lo suficientemente autoinflamable y poco volátil). El inyector pulveriza yperliza "atomiza" el combustible, que, en contacto con la atmósfera interior del cilindro, comienza a evaporarse. Como quiera que el combustible de un motor Diesel tiene que ser muy autoinflamable (gran poder detonante, índice de Cetano alto), ocurre que, mucho antes de que haya terminado la inyección de todo el combustible, las primeras gotas de combustible inyectado se autoinflaman y dan...