Rendimiento Rentermico
Páginas: 14 (3391 palabras)
Publicado: 11 de diciembre de 2012
Qué es el rendimiento Térmico?
El motor de combustión interna es ante todo, una máquina térmica; el calor producido por la combustión se transforma en trabajo mecánico o energía.
RENDIMIENTO TÉRMICO: Significa la eficiencia con que el motor transforma el calor en trabajo mecánico.
El rendimiento térmico se expresa como la relación entre el trabajo útil producido por un motor y laenergía calórica total contenida en el combustible, estando ambos expresados en las mismas unidades, ya sea calóricas o de trabajo mecánico.
Suponiendo que dos motores diferentes consumen la misma cantidad de combustible, pero uno de ellos entrega mas HP que el otro. Bajo estas condiciones el rendimiento del primero es mayor que el del otro. Generalizando, diremos que la potencia de un motor depende dela capacidad del mismo para aprovechar al máximo el calor generado en el, o sea un rendimiento térmico.
Un motor con buen rendimiento térmico requiere menos refrigeración que otro con un rendimiento térmico menor.
El motor con mayor rendimiento térmico consume también menos combustible para realizar una determinada cantidad de trabajo, por lo tanto es más económico.
El rendimiento térmicopromedio de los motores de combustión es aproximadamente del 25% con el acelerador abierto al máximo; es decir que a su velocidad máxima, sólo convierte en trabajo mecánico útil el 25 % del total del calor entregado por el combustible.
A una velocidad que sea sólo la mitad de su máxima, el rendimiento térmico alcanza en algunos casos el 35 ó 40%.
Ahora voy a explicar como funciona realmente unmotor de combustión interna.
Como todos sabemos, un motor de combustión interna es una máquina que transforma energía mediante el siguiente proceso:
Energía química ------ Energía térmica ----- Energía mecánica
Combustible ------ Combustión ----- Desplazamiento del pistón
La energía contenida en el combustible se transforma en calor mediante la combustión. De este modo, al aumentar latemperatura de los gases, hacemos que aumente la presión dentro del cilindro (los gases aumentan de volumen al subir de temperatura y viceversa); lo que hace que mueva el pistón, obteniéndose energía mecánica.
La ecuación para calcular el balance de rendimiento (al que llamamos η) es ésta:
Energía obtenida
η = ______________ . 100 (%)
Energía aportada
El rendimiento del motor será mayorcuanto menos sean las pérdidas durante la transformación.
Pérdidas de energía
- Pérdidas de calor: Producidas por el sistema de refrigeración, la radiación de calor al exterior y los gases de escape.
- Pérdidas mecánicas: Rozamiento de piezas en movimiento y accionamiento de disposivos auxiliares (bomba de agua, bomba de aceite, etc).
- Pérdidas químicas: Motivadas por una combustiónincompleta (mala carburación, mal reglaje de válvulas, etc).
Tipos de rendimiento
- Rendimiento térmico: El rendimiento térmico será mayor cuanto más alta sea la temperatura alcanzada y menores sean las pérdidas de calor.
Las pérdidas de calor a través de los gases de escape suponen el 35% en los motores Otto y el 30% en los motores Diesel:
Por el sistema de refrigeración se evacuaaproximadamente el 30% del calor en ambos motores.
Del 100% de la energía calorífica que posee el combustible, los motores de combustión interna sólo son capaces de transformar entre el 35% y el 50%. ¿Preocupante, verdad?
- Rendimiento de motores Otto: de 35% a 40%.
- Rendimiento de motores Diesel: de 40% a 50%.
Rendimiento mecánico
Se podría expresar como la relación que existe entre lapotencia efectiva que se obtiene en el eje del motor y la potencia indicada que se obtiene en el diagrama de trabajo, el cual expresa el trabajo interno obtenido dentro del cilindro y en el que no intervienen las pérdidas mecánicas.
El conjunto de pérdidas mecánicas supone entre un 10% y un 15%.
Rendimiento efectivo
Balance final de pérdidas:
Motores Otto:
- Pérdidas térmicas: 60% - 65%...
El motor de combustión interna es ante todo, una máquina térmica; el calor producido por la combustión se transforma en trabajo mecánico o energía.
RENDIMIENTO TÉRMICO: Significa la eficiencia con que el motor transforma el calor en trabajo mecánico.
El rendimiento térmico se expresa como la relación entre el trabajo útil producido por un motor y laenergía calórica total contenida en el combustible, estando ambos expresados en las mismas unidades, ya sea calóricas o de trabajo mecánico.
Suponiendo que dos motores diferentes consumen la misma cantidad de combustible, pero uno de ellos entrega mas HP que el otro. Bajo estas condiciones el rendimiento del primero es mayor que el del otro. Generalizando, diremos que la potencia de un motor depende dela capacidad del mismo para aprovechar al máximo el calor generado en el, o sea un rendimiento térmico.
Un motor con buen rendimiento térmico requiere menos refrigeración que otro con un rendimiento térmico menor.
El motor con mayor rendimiento térmico consume también menos combustible para realizar una determinada cantidad de trabajo, por lo tanto es más económico.
El rendimiento térmicopromedio de los motores de combustión es aproximadamente del 25% con el acelerador abierto al máximo; es decir que a su velocidad máxima, sólo convierte en trabajo mecánico útil el 25 % del total del calor entregado por el combustible.
A una velocidad que sea sólo la mitad de su máxima, el rendimiento térmico alcanza en algunos casos el 35 ó 40%.
Ahora voy a explicar como funciona realmente unmotor de combustión interna.
Como todos sabemos, un motor de combustión interna es una máquina que transforma energía mediante el siguiente proceso:
Energía química ------ Energía térmica ----- Energía mecánica
Combustible ------ Combustión ----- Desplazamiento del pistón
La energía contenida en el combustible se transforma en calor mediante la combustión. De este modo, al aumentar latemperatura de los gases, hacemos que aumente la presión dentro del cilindro (los gases aumentan de volumen al subir de temperatura y viceversa); lo que hace que mueva el pistón, obteniéndose energía mecánica.
La ecuación para calcular el balance de rendimiento (al que llamamos η) es ésta:
Energía obtenida
η = ______________ . 100 (%)
Energía aportada
El rendimiento del motor será mayorcuanto menos sean las pérdidas durante la transformación.
Pérdidas de energía
- Pérdidas de calor: Producidas por el sistema de refrigeración, la radiación de calor al exterior y los gases de escape.
- Pérdidas mecánicas: Rozamiento de piezas en movimiento y accionamiento de disposivos auxiliares (bomba de agua, bomba de aceite, etc).
- Pérdidas químicas: Motivadas por una combustiónincompleta (mala carburación, mal reglaje de válvulas, etc).
Tipos de rendimiento
- Rendimiento térmico: El rendimiento térmico será mayor cuanto más alta sea la temperatura alcanzada y menores sean las pérdidas de calor.
Las pérdidas de calor a través de los gases de escape suponen el 35% en los motores Otto y el 30% en los motores Diesel:
Por el sistema de refrigeración se evacuaaproximadamente el 30% del calor en ambos motores.
Del 100% de la energía calorífica que posee el combustible, los motores de combustión interna sólo son capaces de transformar entre el 35% y el 50%. ¿Preocupante, verdad?
- Rendimiento de motores Otto: de 35% a 40%.
- Rendimiento de motores Diesel: de 40% a 50%.
Rendimiento mecánico
Se podría expresar como la relación que existe entre lapotencia efectiva que se obtiene en el eje del motor y la potencia indicada que se obtiene en el diagrama de trabajo, el cual expresa el trabajo interno obtenido dentro del cilindro y en el que no intervienen las pérdidas mecánicas.
El conjunto de pérdidas mecánicas supone entre un 10% y un 15%.
Rendimiento efectivo
Balance final de pérdidas:
Motores Otto:
- Pérdidas térmicas: 60% - 65%...
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