parcial motores termicos

EXAMEN PARCIAL
MOTORES TERMICOS

2. ¿En qué se diferencia un motor de cuatro tiempos de un motor de dos tiempos?

Respuesta:
El motor de dos tiempos, es un motor de combustión interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodinámico (admisión, compresión, expansión y escape) en dos movimientos lineales del pistón (una revolución del árbol cigüeñal). Se diferencia del motor de cuatrotiempos, en que este último realiza las cuatro etapas en dos revoluciones del cigüeñal.
El motor de dos tiempos se diferencia en su construcción del motor de cuatro tiempos en las siguientes características:

Ambas caras del pistón realizan una función simultáneamente, a diferencia del motor de cuatro tiempos en que únicamente es activa la cara superior.
La entrada y salida de gases al motorse realiza a través de las válvulas (orificios situados en el cilindro). Este motor carece de las válvulas que abren y cierran el paso de los gases en los motores de cuatro tiempos. El pistón dependiendo de la posición que ocupa en el cilindro en cada momento abre o cierra el paso de gases a través de las válvulas.
El cárter del cigüeñal debe estar sellado y cumple la función de cámara deprecompresión. En el motor de cuatro tiempos, por el contrario, el cárter sirve de depósito de lubricante.
La lubricación, que en el motor de cuatro tiempos se efectúa mediante el cárter, en el motor de dos tiempos se consigue mezclando aceite con el combustible en una proporción que varía entre el 2 y el 5 por ciento. Dado que esta mezcla está en contacto con todas las partes móviles del motor seconsigue la adecuada lubricación.

5. ¿Por qué no se puede obtener un rendimiento térmico igual a la unidad?

Respuesta:
El rendimiento térmico se utiliza para evaluar cuán eficiente (económico) es el ciclo teórico de un motor particular. Éste representa en sí la relación del calor convertido en trabajo útil de los gases al calor gastado :



Donde A = Equivalente térmico del trabajo.“De acuerdo con la segunda ley de la termodinámica en una máquina térmica teórica es imposible la transformación completa (100%) de la energía térmica en energía mecánica, pues parte del calor introducido debe ser transmitido a la fuente fría. En el motor real, debido a una serie de pérdidas suplementarias, el porcentaje de calor convertido en trabajo útil es más bajo que en la maquina teóricaimaginaria”.
En base a lo anterior podemos concluir que en condiciones de trabajo reales no es posible obtener un rendimiento térmico igual a la unidad ya que NO toda la cantidad de calor , introducida en la unidad de volumen de trabajo del motor se transforma en trabajo útil de los gases.

Además al utilizar esta expresión para nuestros cálculos, queremos decir que supondremos que el fluido detrabajo es un gas perfecto (aire), que se hace seguir el ciclo y cuyas propiedades termodinámicas se mantienen constantes a lo largo de él. Esta es una simplificación, pues en realidad las propiedades termodinámicas de la mezcla y gases de combustión son diferentes. Sin embargo la simplificación permite sistematizar mejor el estudio del ciclo.

8. ¿Cómo se determina el gasto teórico y el gasto realde aire?

Respuesta:
Cantidad teórica necesaria de aire: Para la combustión de 1 Kgf de combustible, que se compone de gc Kgf de carbono y de gh Kgf de hidrogeno es necesario gastar determinada cantidad de oxigeno, por consiguiente, de aire.

Si para la combustión del carbono se necesitan 8/3 go Kgf de oxigeno, y para la combustión del hidrógeno se necesitan 8 go Kgf de oxigeno; entonces parala combustión de 1 Kgf de combustible para un motor que tiene la composición indicada, es necesario gastar (8/3 gc + 8 gh) Kgf de oxigeno. Sin embargo, si en 1 Kgf se contiene 0.25 Kgf de oxigeno, de aquí se corrige que (8/3 gc + 8 gh) Kgf de oxigeno deben contenerse en lo Kgf de aire, siendo:



Las composiciones del combustible (gasolina y/o Diesel) se pueden adoptar como constituidas...