1- Contesta las siguientes siguientes preguntas, que están referidas a los motores Otto de cuatro tiempos tiempos en los cuales cuales el ciclo teórico se se efectúa en cuatro carreras ( tiempos) del sistema: - ¿qué nombre recibe cada tiempo? ¿en qué orden se producen? R: El orden en el que se se producen los cuatro tiempos en los motores Otto, es el siguiente: (1) Admisión (2) compresión (3) trabajo (4) escape - ¿el pistón lleva el mismo sentido en todos los tiempos? R: No, en los tiempos de admisión y trabajo el pistón pistón se desplaza desde el punto muerto superior superior al punto muerto inferior; en cambio en los tiempos de compresión y escape el pistón se mueve del punto muerto inferior al punto muerto superior. - ¿En qué tiempos las válvulas están cerradas? R: Las válvulas están cerradas en en los tiempos de de compresión y trabajo.
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¿de los cuatro tiempos en cuales se produce energía y en cuantos se consume? ¿Cuáles son cada uno? R: De los cuatro tiempos el único que produce energía es el trabajo, de resto (admisión, compresión y escape) consumen energía. ¿cada tiempo a cuantos grados de giro del cigüeñal corresponde? R: Cada 180 grados de giro del cigüeñal vamos a encontrar un tiempo del motor, ya sea admisión, compresión, compresión, trabajo y escape. escape. Según el ciclo ciclo practico: ¿ en que se diferencia el ciclo de admisión respecto del ciclo teórico? ¿Cuándo se produce el cruce de válvulas? R: Se produce cuando cuando el tiempo de de escape termina y el tiempo de admisión comienza, comienza, en ese intervalo hay un momento momento en el cual las válvulas están abiertas, llamado también empalme valvular. Como se produce el tiempo de escape? R: el pistón empuja, con con un movimiento ascendente ascendente los gases de la combustión, estos salen a través de la válvula de escape que permanece abierta; Al llegar al llegar al PMS, se cierra la válvula de escape y se abre la de admisión, reiniciándose el ciclo. Un motor de cuatro tiempos tiene las siguientes cotas de distribución AAA: 18* RCA: 60*
AAE: 60* RCE: 15* Dibuje el diagrama de la distribución de ese motor y determina los ángulos de apertura y cierre de las válvulas, así como el cruce de válvulas.
4- Según el diagrama de trabajo teórico indica que tiempos se producen mediante: - Una transformación adiabática: R:
se producen los tiempos de compresión y expansión ( una transformación adiabática es toda evolución que se realiza sin pérdida de calor). - Una transformación isobara: R: Se producen los tiempos de admisión y escape (una transformación isobara es toda evolución que se realiza a presión constante). - Una transformación isocora: R: En esta se produce el tiempo de explosión 5- ¿Qué representa la superficie del diagrama teórico de trabajo obtenido durante el funcionamiento de un motor y que factores intervienen en la representación del mismo? R: Representa la cantidad de energía que sería capaz de aportar el motor si no existieran perdidas. Los factores que intervienen en la representación son: la presión, el volumen y la temperatura. 6- Dibuja el diagrama real de trabajo e indica las perdidas respecto al diagrama teórico. R:
I: perdidas de calor por la refrigeración II: pérdidas producidas por la necesidad de avanzar el encendido. III: pérdidas producidas por la necesidad de avanzar el escape IV: perdida por bombeo. 7- ¿en qué momento se produce el encendido de la mezcla según cada ciclo? R: En el ciclo teórico encontramos el encendido de la mezcla en el PMS y según el ciclo real, el encendido de la mezcla se encuentra unos grados antes del PMS.
8- ¿El avance al encendido es constante e independientemente del número de revoluciones? Si la respuesta es no, indica: como varia, cuándo y por qué. R: No, no es constante ya que cuando aumentamos las revoluciones el avance va a ser mayor y cuando el número de revoluciones es mayor, se va a disponer de menos tiempo para quemar los gases.
Taller 2 1- Responde a las siguientes preguntas sobre el motor diésel de cuatro tiempos: a- ¿cuantas carreras se producen en un ciclo completo? En qué orden se producen los diferentes tiempos? R: Un ciclo completo se cumple cuando el cigüeñal realiza dos vueltas o cuatro carreras del pistón, el trabajo útil se genera durante una de las cuatro carreras del ciclo, precisamente durante la carrera que corresponde al tiempo de trabajo en la parte de expansión, el orden en que se producen los diferentes tiempos son: Admisión: El pistón se desplaza desde el punto muerto superior (PMS) al punto muerto inferior (PMI), se abre la válvula de admisión y entra en el cilindro el aire perfectamente filtrado. Compresión: En este tiempo se cierra la válvula de admisión y el pistón se desplaza del PMI al PMS y el aire introducido durante la admisión se comprime en la cámara de combustión. Trabajo: En esta fase se divide en tres etapas (inyección, combustión, expansión).
En inyección es el conducto correspondiente para recibir el combustible a una presión elevada y lo inyecta en la cámara de compresión perfectamente dosificado y pulverizado, es una pieza fundamental en el encendido de los motores Diésel. En combustión el incremento de la temperatura, junto con la gran turbulencia, facilita la combustión del resto del combustible que, llegando a través del inyector, se quema al entrar en contacto con el aire. La presión se mantiene casi constante durante la parte de combustión. En expansión los gases a presión generados por la combustión se expanden y empujan al pistón, desplazándolo desde el PMS al PMI y generando el correspondiente trabajo. Las válvulas permanecen cerradas durante toda la fase de trabajo, y esta es a carrera activa del ciclo, la presión de los gases quemados, en expansión, provoca la carrera del pistón y aporta la correspondiente energía para que pueda girar el cigüeñal. Escape: Cuando el pistón llega al PMI, se abre la válvula de escape, y los gases quemados, con una presión mayor que la exterior, salen rápidamente del cilindro hasta alcanzar una presión semejante a la atmosférica.
b- ¿en qué tiempos el pistón se desplaza desde el PMS al PMI? R: En los tiempos de admisión y trabajo (expansión) es cuando el pistón se mueve del PMS al PMI. c- ¿en qué tiempos está abierta cada válvula? R: En los tiempos de admisión (válvula de admisión) y escape (válvula de escape) d- ¿en qué tiempo se genera energía? ¿cómo se produce? R: Se genera energía en el tiempo de trabajo exactamente en la fase de expansión, donde la presión de los gases quemados provoca la carrera del pistón y aporta la correspondiente energía para que pueda girar el cigüeñal. e- ¿cuantos grados de giro del cigüeñal corresponden a cada tiempo según el ciclo teórico? R: Cada tiempo según el ciclo teórico corresponde a 180° f- ¿en qué se diferencia el tiempo de escape del ciclo teórico respecto al práctico o real? R: Se diferencia que el escape y los gases no se hacen de forma instantánea como en la parte teórica. Puesto que en el diagrama real
primero ejerce una apertura del escape y luego ahí si procede con la expulsión de los gases quemados. g- Durante el cruce de válvulas, ¿es posible expulsar el combustible procedente de la admisión al exterior por la válvula de escape? ¿por qué? R: Si, el aire fresco- combustible ayuda a expulsar los gases quemados y por ende se ira una mínima parte de combustible-aire. h- ¿Cómo se produce el tiempo de admisión en el ciclo práctico? R: En el ciclo practico del tiempo de admisión, la presión durante este tiempo no es constante y la válvula correspondiente se abre y cierra de forma progresiva, con lo cual el llenado del cilindro no es total. 2- Un motor de cuatro tiempos tiene las siguientes cotas de distribución: - AAA: 35 ° - RCA: 50° - AAE: 40° - RCE: 30°
Dibuja el diagrama teórico de trabajo de un motor diésel. E indica cómo se producen las válvulas así como el cruce de las mismas. 3- ¿Cuáles son las diferentes fases que se producen en el tiempo de trabajo? R: Las diferentes fases que se producen en el tiempo de trabajo son: inyección, combustión y escape. 4- Dibuja el diagrama teórico de trabajo de un motor diésel, e indica cómo se producen las diferentes transformaciones en cada tiempo. Especifica las diferencias respecto al diagrama teórico correspondiente al motor Otto. 5- Enumera las diferencias que existen entre los motores Otto y diésel respecto a: - Los elementos estructurales - El encendido de la mezcla - La relación de compresión - El consumo de combustible R: Los elementos estructurales En los motores Otto se utilizan materiales muy ligeros, ya que se consiguen altas revoluciones. En los motores Diésel los materiales son más pesados pues están sometidos a grandes posiciones. El encendido de la mezcla En los motores Otto se produce en el colector de admisión, en la proporción adecuada. En los motores Diésel es producida en la cámara de compresión, al introducir el combustible a presión elevada. La relación de compresión En los motores Otto la relación de compresión limitada por el índice de octano del combustible En los motores Diésel la relación de compresión es alta, al comprimir solamente aire El consumo de combustible En los motores Otto es alto el consumo específico. En los motores Diésel consumo especifico inferior. 6- ¿es posible que el cruce de válvulas sea mayor en los motores diésel que en los motores Otto? Razona la respuesta. R: No, ya que el cruce de válvulas puede ser mayor que en el motor Otto, ya que en el caso del motor Diésel en la admisión solamente entra aire en el cilindro y, por tanto, no resulta problemático que una parte del aire introducido sea expulsado por la válvula de escape, consiguiendo un mejor barrido de los gases quemados.
7- Hay dos pistones en el aula de taller, uno tiene cabeza plana y en la cabeza del otro esta mecanizada la cámara de compresión. ¿sabrías decir a qué tipo de motor corresponde cada uno? R: El pistón de la cabeza plana pertenece a un motor Otto, y el pistón mecanizado es de un motor Diésel. 8- Si en una culata solo puedes ver el plano inferior (parte de contacto con el bloque), ¿cómo sabrías si corresponde a un motor Otto o diésel. R: Podríamos reconocer si fuera un motor otro por que encontramos las bujías, en cambio en un motor diésel encontraríamos los inyectores.
