motores

Mecánica y Maquinaria Agrícola

Motores térmicos de ciclo diesel de cuatro tiempos

1_ Introducción:
En este tipo de motores durante la admisión entra en el cilindro solamente aire, en la carrera de
compresión el aire eleva su temperatura hasta valores superiores al punto de inflamación del combustible. Un
poco antes de que el pistón alcance el punto muerto superior (durante el tiempo decompresión) el combustible
se inyecta en el cilindro y se quema en forma espontánea.

2_ Partes constitutivas:

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3_ Ciclo diesel de 4 tiempos
1.- Admisión: La válvula de admisión se abre instantáneamente en el PMS (Punto muerto superior) y mientras
el pistón desciende hacia el PMI (Punto muerto inferior) aspira aire desdeel exterior de manera que durante la
admisión se supone que el cilindro se llena totalmente de aire. Se considera entonces que la presión se
mantiene constante e igual a la presión atmosférica (figura 3 I).
2.- Compresión: Una vez que el pistón llega al PMI se cierra la válvula de admisión y comienza nuevamente el
ascenso del pistón. Durante esta carrera el aire es comprimido hasta ocupar elvolumen correspondiente a la
cámara de combustión. La temperatura alcanzada al finalizar la compresión supera los 600 ºC debido a que el
volumen del aire que entra se reduce significativamente alcanzándose la temperatura necesaria para producir
la autoinflamación del combustible sin necesidad de chispa eléctrica. El aire se comprime desde un volumen b,
que incluye la cilindrada más la cámara decombustión, hasta c, que sólo expresa la cámara de combustión
(figura 3 II).
3.- Trabajo o expansión: La inyección de combustible se produce cuando el pistón está por alcanza el PMS.
Este se inyecta pulverizado, facilitando su cambio de estado, para la ignición. Durante la combustión, la
presión generada dentro del cilindro impulsa el pistón hacia el PMI generando la fuerza necesaria paraproducir trabajo (figura 3 III).
4.- Escape: En el PMI se abre instantáneamente la válvula de escape y son expulsados al exterior por el pistón
durante su recorrido hasta el PMS. Al llegar a él se supone que de forma instantánea se cierra la válvula de
escape y se abre la de admisión para iniciar un nuevo ciclo.

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Figura 34_ Puesta a punto:
Consiste en ubicar el momento óptimo la inyección, y la apertura y cierre de válvulas de admisión y
escape con el objetivo de aumentar la presión durante la combustión, en las figuras 3 y 4 puede observarse
que en el ciclo útil la expansión es adiabática (presión constante) en el ciclo real esto no se cumple y se
genera una caída de presión (figura 4, ciclo real sin puestaa punto), con la puesta a punto se busca
incrementar la presión, de tal forma la superficie útil A se incrementa (trabajo útil) y disminuye la superficie B,
siendo esta el gasto de energía para sacar el gas de escape e introducir el gas de admisión

Figura 4: Diagrama presión volumen del ciclo diesel de cuatro tiempos

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Mecánica y Maquinaria AgrícolaRendimiento térmico:
La segunda ley de la termodinámica expresa que ninguna máquina térmica es capaz de convertir en tr abajo
mecánico todo el calor aportado. Por ello, sólo una parte de la energía química aportada por el combustible es
transformada en trabajo y esta proporción representa el rendimiento térmico del motor.
t = (Q1 - Q2) / Q1  40%

Q1 = Calor desarrollado a presión constante.Q2 = Calor perdido en la descarga
t = Rendimiento térmico.

Rendimiento volumétrico:
v = (masa real aspirada/masa teórica)  97%

5 Datos característicos del motor:
5.1 Cilindrada:
Es el nombre que se le da al volumen desplazado por el pistón. Para obtener la cilindrada de un motor de
varios cilindros, se multiplica la cilindrada de un cilindro por el número de cilindros. Entonces:...