Ciclo Práctico y teórico del Motor diesel de 4 tiempos Motores Diesel de 4 tiempos Ciclo Teórico:
En admisión el descenso del pistón aspira la mezcla aire combustible en los motores de encendido La válvula de escape permanece cerrada, mientras que la de admisión está abierta. En el primer tie de admisión se encuentra abierta y su carrera es descendente.
Al llegar al final de carrera inferior, la válvula de admisión se cierra, comprimiéndose el gas conteni cigüeñal da 360º y el árbol de levas da 180º, y además ambas válvulas se encuentran cerradas y su
Al no poder llegar al final de carrera superior el gas ha alcanzado la presión máxima. En los motore provocando la inflamación de la mezcla, mientras que en los motores diésel, se inyecta con jeringa existentes en el interior del cilindro. En ambos casos, una vez iniciada la combustión, esta progresa cilindro y expandiendo los gases que empujan el pistón. Esta es la única fase en la que se obtiene t de levas da 240º, ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es descendente.
En esta fase el pistón empuja cuidadosamente, en su movimiento ascendente, los gases de la com permanece abierta. Al llegar al punto máximo de carrera superior, se cierra la válvula de escape y s cigüeñal da 360º y el árbol de levas da 180º y su carrera es ascendente
.
Ciclo practico de los motores diesel de 4 tiempos ADMISIÓN
Corresponde a este tiempo o proceso este tiempo la carrera descendente delpistón, la válvula del p eje cigüeñal llegue al PMS.
COMPRESIÓN
Se produce este proceso durante la carrera ascendente del pistón. Esta fase comienza realmente c pistón al PMS . COMBUSTION Y EXPANSION
Se realiza este proceso durante la carrera descendente del pistón. Durante el tiempo tiene lugar la c (1,800ºC) y la presión a unos 146 lb./pulgadas (50 Kg./centímetros cuadrados) , El Aumento de pre que la gran cantidad de gases generados por la combustión se expansionan por el aumento de volu ESCAPE
Antes de terminar la carrera motriz se abre la válvula de escape con objeto de dar mayor facilidad d contrapresión en la carrera ascendente del pistón. Generalmente: Las Válvulas de admisión se abren entre 10 y 25 grados de giro del eje cigüeñal antes del P.M.S Se cierran de 20 a 45 grados de giro después del P.M.I La inyección del combustible comienza alrededor de 7 a 26 grados antes del P.M.S
Las Válvulas de escape se comienzan a abrir de 30 a 60 grados antes del P.M.I para poder expuls Se cierran de 10 a 20 grados después del P.M.S.
Relación de compresión en motores diesel d
En estos tipos de motores, la energía es obtenida por la inflamación de un combustible (petróleo), cilindro, esta combustión produce un fuerte aumento de la presión del aire. Para ello es neces combustión, que está ocupada por el aire comprimido y fuertemente calentado. Esta misión la efe debido a la fuerte compresión a la que está sometido el aire, lo que ha ocasionado su elevada te medida que va entrando al cilindro.
En un motor Diesel, la relación de compresión puede ser mucho más elevada que uno de explos riesgo de explosión espontánea. Esta relación de compresión está comprendida generalmente entre
Si se incrementa la presión del aire de entrada o la relación de compresión, decrece el retraso de l combustión. Por esta razón, la relación de compresión de un motor diesel tiene un límite máximo y y 25:1, probablemente es suficiente para encender a la mayoría de los motores diesel actuales a relaciones de compresión sin embargo están usualmente por encima de 12:1 con el fin de asegu motor.
Relaciones más elevadas son también necesarias a altas velocidades para subir la temperatura d combustible a altas rpm. Esto se debe a que se dispone de menos tiempo para que tenga lugar la los motores sobrealimentados diesel tienen relaciones de compresión más bajas que los demás m de combustión sirve para incrementar la presión de la cámara de combustión. Mientras el diseño d máxima, progresos adicionales en la economía y eficiencia pueden ser desarrollados a través de re
Antes de terminar la carrera motriz se abre la válvula de escape con objeto de dar mayor facilidad d contrapresión en la carrera ascendente del pistón. Generalmente: Las Válvulas de admisión se abren entre 10 y 25 grados de giro del eje cigüeñal antes del P.M.S Se cierran de 20 a 45 grados de giro después del P.M.I La inyección del combustible comienza alrededor de 7 a 26 grados antes del P.M.S
Las Válvulas de escape se comienzan a abrir de 30 a 60 grados antes del P.M.I para poder expuls Se cierran de 10 a 20 grados después del P.M.S.
Relación de compresión
La relación de compresión en un motor de combustión interna es el número que permite medir la pr combustible (Motor Otto ) o el aire (Motor Diesel) dentro de la cámara de combustión de un cilindro.
Donde
d = diámetro del cilindro.
s = carrera del pistón desde el punto muerto superior hasta el punto muerto inferior
Vc = volumen de la cámara de combustión.
RC = es la relación de compresión y es a dimensional.
La relación de compresión define el rendimiento térmico del motor de combustión interna, es decir e los motores de ciclo Otto el rendimiento aumenta al aumentar la compresión, ventaja cuya aplicació Detonación (motor alternativo). En los motores de ciclo diesel debido a la relación de compresión, n térmico es mayor por este motivo. La relación de compresión en los motores diesel suele ser de 16:1 a 18:1.
En los motores de gasolina suele ser de 7:1 a 12:1, esta relación está limitada para no causar autoe
Los motores diesel alcanzan temperaturas de unos 540ºC durante la compresión, por lo que se pro
como en los motores de gasolina. En estos motores solamente entra aire al cilindro en la carrera de momento en que el cilindro está llegando al punto muerto superior.
Dado que la temperatura de ignición del combustible diesel es de 450ºC y la cámara en el momento espontánea de la mezcla sin necesidad de chispa como en los motores de gasolina.
Ciclo teórico de los Motor de 4 tiempos OTTO
Este motor, también conocido como motor OTTO, es el mas empleado en la actualidad, y realiza la utilizable en cuatro fases, durante las cuales un pistón que se desplaza en el interior de un cilindro e gracias a un sistema biela-manivela, transforma el movimiento lineal del pistón en movimiento de ro en cada ciclo de funcionamiento.
Como se ha dicho en la entrada y salida de los gases en el cilindro es controlada por dos válvulas s cierre la realizan por denominado sistema de distribución, sincronizado con el movimiento de giro d El Funcionamiento teórico de este tipo de motor, durante sus cuatro fases o tiempos de trabajo, es
Admisión: Durante este tiempo el pistón se desplaza desde el punto muerto superior (PMS) al pun desplazamiento lineal. Durante este desplazamiento el cigüeñal realiza un giro de 180ª.
Cuando comienza esta fase se supone que instantáneamente se abre la válvula de admisión y mien permanece abierta y, debido a la depresión o vació interno que crea el pistón en su desplazamiento espacio libre que deja la válvula de aspiración para llenar, en teoría la totalidad del cilindro
Compresión: En este tiempo el pistón efectúa su segunda carrera y se desplaza desde el punto mu cigüeñal efectúa otro giro de 180ª.
Durante esta fase las válvulas permanecen cerradas. El pistón comprime la mezcla, la cual queda a llamada de compresión, situada por encima del PMS.
Explosión: Cuando el pistón llega al final de la compresión, entre los electrodos de una bujía, salta que produce la ignición de la mezcla, con lo cual se origina la inflamación y combustión de la misma combustible, lo que produce una elevada temperatura en el interior del celindo, con lo que la energí chocar esta contra la cabeza del pistón, genera la fuerza de empuje que hace que el pistón se desp
Escape: Durante este recorrido del pistón, la válvula de escape permanece abierta. A través de ella
atmósfera, al principio en “estampida” por estar a elevada presión en el interior del cilindro, y el rest
Ciclo Práctico del motor Otto de 4 tiempos
El ciclo de cuatro tiempos descrito anteriormente, llamado teórico, en la práctica no se realiza exact apertura y cierre de las válvulas, existiendo en la realidad un desfase con respecto a los momentos se consigue no solamente un mejor llenado del cilindro y mejor vaciado de los gases quemados, sin del motor de 4 tiempos el que la apertura y cierre de las válvulas no coincide en los puntos muertos que momento se abren y cierran en el ciclo practico las válvulas de admisión y escape en relación c muertos .de admisión En el ciclo teórico abría en el momento en que el pistón iniciaba durante el primer tiempo su antes de alcanzar el P.M.S; existe pues un avance de apertura a la admisión (A.A.A) para aprovech que son aspirados en el cilindro más próximo y que se lanzarán hacia el cilindro interesado.En cua se produce cuando el pistón ya ha iniciado la compresión (segundo tiempo); pasado el P.M consigue aumentar el llenado aprovechando la inercia de los gases.
Sistemas de inyección Diésel
El sistema que posibilitará que la combustión se realice del modo más favorable, consiguiendo el m quemados sean los mínimos a la salida del motor El combustible debe inyectarse en la cámara de c perfectamente dosificadas. De todo ello se encarga el sistema de alimentación Para garantizar un ó Cada cilindro reciba, en su momento del ciclo y atendiendo a las condiciones de régimen y carga de pulverización, la presión y la penetración del combustible con la uniformidad de éste en el interior de combustión.
El sistema de inyección debe introducir el combustible dentro de la cámara de combustión del moto y 2050 bares (1) con el fin de asegurar la eficiente formación de la mezcla aire combustible (A/C), medida con extrema precisión. En el motor diesel, el control de la carga y velocidad tienen lugar m motores no disponen de la mariposa de regulación de entrada de aire como es común en los motor
Este sistema es utilizado, obligatoriamente, en el ciclo del diésel desde siempre, puesto que el c momento de la combustión (aunque no siempre la cámara está sobre la cabeza del pistón). Sistema de Alimentación de Combustible
El sistema que posibilitará que la combustión se realice del modo más favorable, consiguiend
quemados sean los mínimos a la salida del motor El combustible debe inyectarse en la cámara de combustión, en las condiciones propicias y e encarga el sistema de alimentación Para garantizar un óptimo rendimiento en el motor Diesel, ha de cumplirse que: - Cada cilindro reciba, en su momento del ciclo y atendiendo a las condiciones de régimen y - Que la pulverización, la presión y la penetración del combustible con la uniformidad de éste para su perfecta combustión.
EL DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE
El depósito de combustible está provisto de una boca de llenado con un tamiz que impide la Contiene además el tubo de aspiración del combustible que está provisto a su vez de un pre un tapón con un orificio de ventilación u otro dispositivo que pueda contener también un 1 tap
LA BOMBA DE ALIMENTACIÓN
En los vehículos modernos, el depósito de combustible está situado en un plano inferior al de un elemento capaz de aspirar el combustible y llevarlo hasta la bomba a una determinada pr condición de trabajo del motor. Habitualmente, sobre la propia bomba de alimentación, se monta una bomba manual de ceb caso de cambio de filtros o de haberse quedado sin combustible) como para purgar las posib perturbaría el funcionamiento de la bomba de inyección llegando a imposibilitar la puesta en
Sistema de alimentación en los motores diesel
En los motores diesel la alimentación se realiza introduciendo por separado, en el interior de los cili C, y el combustible que se inyecta a alta presión, los cuales se mezclan en el interior de la cámara d mezcla. Generalmente, en el colector de admisión, no hay válvula de mariposa que regule la cantidad de air bomba de inyección se dosifica la cantidad de combustible que se inyecta en el tercer tiempo, mom explosión. Los factores que influyen sobre la combustión son los siguientes:
Un buen llenado de aire
Buena pulverización de combustible
Buen reparto de combustible en el aire
Control de la presión
Duración de la combustión
El sistema de alimentación es el encargado de suministrar el combustible necesario para el funcion fundamentales:
a). Circuito de alta presión, encargado de impulsar el combustible a una presión determinada para s
b). Circuito de baja presión, encargado de enviar el combustible desde el depósito en que se encue El circuito quedaría formado así: Depósito de combustible. Bomba de alimentación. Filtro. Bomba de inyección. Inyectores. Este sería el funcionamiento de dicho circuito:
La bomba de aspiración succiona combustible del depósito a través de una rejilla filtrante, que se en llega a través de un primer filtro que elimina las impurezas más gruesas que lleva en suspensión el y de ahí pasaría a la bomba de inyección, que lo mandaría a los inyectores.
La bomba de alimentación normalmente trabaja con presiones entorno a 1 o 2 Kg/cm2. y en cantida dichas presiones, teniendo una canalización de retorno para el combustible sobrante que va de vue
Esta bomba suele contar con una pequeña bomba manual de cebado, que usa el mismo circuito y q
Si la bomba de inyección es de elementos en línea, la bomba de alimentación normalmente irá acop propia bomba de inyección.
En este caso la bomba normalmente sería del tipo de pistón con muelle antagonista y rodillo, alojad También contaría con válvulas de entrada y salida del combustible. Si la bomba de inyección fuese rotativa ya incorporaría su propia bomba de alimentación. La bomba de inyección suministra el combustible necesario a presión a los distintos cilindros, a los
Desde ellos, el sobrante que no entra en los cilindros se hace retornar por los conductos de rebose.
En el circuito de alta presión, los tubos entre la bomba de inyección y los inyectores se fabrican siem
combustible durante el funcionamiento del motor.
Para asegurar el ajuste correcto de cada cilindro y una capacidad de inyección uniforme para todos el cambio de longitud altera el punto de inyección de un cilindro respecto a los demás.
Bomba Rotativa
Las Bombas distribuidoras, también conocidas como rotativas, son bombas que requieren toleranci características de inyección deseadas. El diseño, el concepto y la apariencia son totalmente diferentes de las conocidas bombas en línea. cilindros del motor. A través de un solo orificio. Hace el control de la inyección de cada cilindro. Con el movimiento rota conectada a un inyector especifico, ese movimiento coordinara la secuencia de inyección, también dentro de la bomba. Normalmente las bombas rotativas son mas livianas, soportan mayores revoluciones y pueden fun
Entre las ventajas de usar este combustible en vez del gasóleo están, por supuesto, la conservació fuente de energía de origen renovable. Por otro lado, reducimos la importación de combustibles si p dependencia energética de los combustibles fósiles. Y del punto de vista técnico, tiene una lubricida aporta mayor seguridad. El biodiesel tiene varias ventajas sobre el aceite vegetal: Puede usarse en cualquier vehículo diesel sin ninguna modificación en el motor.
Sus propiedades son más adecuadas que las del aceite para climas fríos, aunque no tanto como la
A diferencia del aceite, está respaldado por pruebas de larga duración en muchos países, incluyend
Uno de las mayores desventajas hoy en día es que su costo todavía no lo hace competitivo frente a tiene menor poder calorífico, si bien no supone una pérdida de potencia ni incremento significativo d oxidación, siendo esto importante a la hora del almacenamiento, y tiene peores propiedades en frío SEGURIDAD
Lo primero que hay que tener en cuenta es que para realiza mezclas para poder hacer el biodiesel delantal y gafas protectoras, y no respirar los gases al momento de hacer la mezcla. El metanol pue motivo. Es absorbido por la piel. El hidróxido sodio puede causar quemaduras graves y la muerte. C sodio que es extremadamente corrosivo. Son productos peligros; hay que tratarlos con cuidado. Los largos para que se cubran las mangas y así los brazos queden totalmente protegidos. No sirve cual cuando se manipule estos productos. El lugar de trabajo debe estar muy bien ventilado. No puede h
Propiedades del combustible diesel y bi
Propiedades del diesel: Un Gasoil esta compuesto principalmente por compuestos parafínicos naf se encuentra entre el carbono 10 y el carbono 22.
Propiedades del Biodiesel: Los Componentes básicos de los aceites y grasas son los triglicérido insaturados, Dependiendo de estas y otras características del origen de los triglicéridos se obtendrá
Reciclaje
Para Obtener los materiales con mi grupo reuniremos dinero entre los 5 integrantes para comprar l Aceite que se comprara una cantidad de 10 litros El metanol se comprara por mayor Termómetro será donado por un compañero Los vasos de medición.
Carburadores Definición: El carburador es el dispositivo que se encarga de preparar la mezcla de aire-combustible en los motores de gasolina. A fin de que el motor funcione más económicamente y obtenga la mayor potencia de salida, es importante que la gasolina esté mezclada con el aire en las proporciones óptimas. Estas proporciones, denominadas factor lambda, son de 14,7 partes de aire en peso, por cada 1 parte de gasolina; es lo que se llama "mezcla estequiometria"; pero en ocasiones se necesitan otras dosificaciones, lo que se llama mezcla rica (factor lambda menor de 1) o bien mezcla pobre, es decir factor lambda mayor de 1 en volumen corresponden unos 10.000 litros de aire por cada litro de gasolina.() Carburador de 1 garganta Este tipo de carburador; son de uso frecuente en motores de 4 y 6 cilindros; tienen una taza del flotador, un Venturi, un papalote ahogador, y un papalote (mariposa) del acelerador.
Carburador de 2 gargantas Este tipo de carburador, son de uso frecuente en motores de 4 y 6 cilindros, producen más potencia que el de 1 garganta, pero aumenta el consumo de gasolina. Este carburador está compuesto de un papalote ahogador que cubre los dos Venturi, lleva dos papalotes (mariposas) de aceleración articulados en la misma flecha (eje), y una taza del flotador común para ambas gargantas. Carburador progresivo de 2 gargantas Este tipo de carburador está compuesto de dos papalotes de ahogador y de dos papalotes (mariposas) de acelerador, es de uso frecuente en motores de 4 y 6cilindros, funciona como un carburador sencillo, pero al pisar exigiendo al acelerador, se libera el seguro del otro papalote aumentando la potencia del motor. Dicho de otra manera; a baja velocidad solo se utiliza el Venturi primario; cuando el primario no da la suficiente potencia, se abre el papalote del Venturi secundario. Carburador de 4 gargantas Este carburador de uso frecuente en motores de 8 cilindros, funciona de la misma manera, que el progresivo de 2 gargantas, podríamos decir que son dos carburadores unidos en uno solo.
Es el ciclo teórico de los motores de encendido por compresión.
La diferencia fundamental entre los ciclos Otto y Diesel se encuentra en la fase de introducción del calor. En el ciclo Otto, el calor se introduce a volumen constante, mientras que en el ciclo Diesel se efectúa a presión constante. Otra diferencia entre ambos ciclos estriba en los valores de la relación de compresión, la cual varía de 12 a 22 para los motores Diesel, mientras que oscila tan sólo entre 6 y 10 para los motores Otto.
Como se ve en la figura, el ciclo Diesel ideal está formado por cuatro líneas térmicas que representa: la compresión adiabática (12); la introducción del calor a presión constante (23); la expansión adiabática (3-4); la expulsión del calor a volumen constante (4-1). Durante la transformación 2-3 de introducción del calor Q1 a presión constante, el pistón entra en funcionamiento, y por tanto, el fluido produce el trabajo:
Por consiguiente, la ecuación de la energía sin flujo se convierte en
y la entalpía h del fluido está dada por la expresión la ecuación se transforma en Por ser el fluido un gas perfecto, podemos emplear, para su variación de entalpía a presión constante, la expresión
Luego, el calor introducido tendrá el siguiente valor:
Hay que hacer resaltar que en una transformación con introducción de calor a presión constante varía el valor de la entalpía del fluido activo, mientras que en caso de la transformación a volumen constante varía el de la energía interna del fluido. Como la sustracción del calor Q2 se realiza como en el ciclo Otto, podemos escribir: Q2=U4-U1 y como el fluido es un gas perfecto y el ciclo es ideal: Q2=Cv(T4-T1). Por tanto, el rendimiento térmico ideal del ciclo Diesel teórico vale: he= (calor suministrado – calor sustraído)/ calor suministrado
expresión del todo análoga a la encontrada para el rendimiento ideal del ciclo teórico Otto. Para la transformación 2-3 de combustión a presión constante tenemos:
Para las transformaciones adiabáticas 1-2 de compresión y 3-4 de expansión se tiene, respectivamente:
de donde: y como son V4=V1 y T3/T2=V3/V2 , se puede escribir:
Sustituyendo esta expresión en la del rendimiento térmico ideal, resulta:
indicando con t’ la relación entre los volúmenes V3 y V2 al final y al comienzo, respectivamente, de la fase de combustión a presión constante, a la cual daremos el nombre de “relación de combustión a presión constante”, y recordando que
obtenemos, finalmente, la expresión del rendimiento térmico ideal del ciclo teórico Diesel:
En esta expresión vemos que he es, para el ciclo Diesel, función de la relación de compresión, de la relación de combustión a presión constante y la relación k entre los calores específicos. Las expresiones de los rendimientos térmicos de los ciclos Otto y Diesel difieren solamente por el término entre paréntesis, que siempre es mayor que 1, y, por ello, aparece claro que a igualdad de relación de compresión he es mayor para el ciclo Otto que para el ciclo Diesel. Reduciendo t’, es decir, el calor introducido a presión constante, el rendimiento he del ciclo Diesel se aproxima al del ciclo Otto, con el cual coincide para t’=1.
