Motores de combustión interna: tipos, ciclos termodinámicos y elementos
Resumen
El documento describe la clasificación de los motores térmicos según su construcción, distinguiendo entre combustión externa e interna. Explica el funcionamiento de las turbinas de gas y el ciclo Brayton, así como los cuatro tiempos de los motores alternativos y los ciclos Otto y Diésel. También recoge conceptos como cilindrada, relación de compresión y dosado estequiométrico.
Puntos clave
- Los motores térmicos se clasifican en motores de combustión externa (máquina de vapor) y de combustión interna.
- Las turbinas de gas constan de compresor, cámara de combustión y turbina, y siguen el ciclo Brayton formado por dos adiabáticas y dos isobáricas.
- Los motores alternativos de cuatro tiempos son admisión, compresión, expansión y escape.
- El ciclo Otto consta de compresión adiabática, explosión a volumen constante, expansión adiabática y escape de gases.
- El ciclo Diésel sustituye la explosión por una cesión de calor con expansión adiabática posterior.
- La cilindrada es el volumen barrido por el pistón, y la relación de compresión es el cociente entre el volumen libre del cilindro en el PMI y en el PMS.
- El dosado estequiométrico es la relación entre la masa de combustible y la masa de aire en la combustión.
motores termicosclasificacion basada en factores constructivos = combustión externa( maquina de vapor ) combustión externa(gases generados en cámara interna causan expansión proceso adiabático clascificacion ( alternativos (coches) rotativos ( turbina) en chorro( cochete) ) motores de combustión interna Motores rotativos tubina de gas principales elementos ( compresor de tipo axial o radial comprimen el aire tranformando ec en e de presión, cámara de combustión lugar a donde llega el aire comprimido el cual se inyecta combutible pulveriuzado mediante inyectores Turbina la mezcla se lanza contra los alabes del rotor y transforma su energía cinética en mecánica que se aprovecha para mover el compresor Ciclo brayton compuesto por dos adiabaticas y dos isobáricas etapas:1 entra la unidad de masa de aire a la temperatura y presión ambientes , 2-3la presión se mantiene constante el aire se mezcla con el combustible elebandose la temperatura , 3-4 los gases se expanden adiabaticamente diminuye p y t , en la atm los gases ceden calor al ambiente rendimiento 1-1/rp**(γ-1)/γ rp relaccion de presiones γ exponente adiabático motores de combustión interna rotativos transforma la energía térmica en energía mecánica mediante varios pistones parte estructural bloque y bancada, el cilindro se desliza por el pistón, levas , válvulas funcionamiento primer tiempo admisión el orden deciende del pms se produce un vacío con lo cual se aspira una mezcla de aire y combustible 2tiempo compresión la válvula de admisión se cierra al llegar el pistón al pmi y sube compirmiendo la mezcla 3tiempo expansión se produce la inflamación del combustible aument la presión y el pistón es movido hacia abajo 4tiempo escape cuando el pistón llega al pm1 se abre la válvula de escape el pistón asciende y cuando a llegado al pms se repite el ciclo 2tiempos expansión y escape , admisión combusiton ciclos termodinámicos :
motor otto 1admision12 compresión adiabatica 23 explsion y absorción instantánea de calor 34expansion adiabatica del pistón 41 escaoe de loss gases 10 expulsión de gases notto 1-1/r**y-1 diésel 01 admisión 12 compresión adiabatica 34 expansión adiabatica 41 cesión de calor a volumen constante gases de escape 10 espulsion de los gases n diésel =1-(1/r*y-1)(rc*y*-1/y(rc-a)// potencia de un motor = nvt da δ Qcη/2 // calor de combustión cantidad de calor por unidad de masa / dosado relaccion de combustible aire en la combustión cuando es preciso dosado estequiometrico =masa combustible /masa de aire / tobera:
Conducto de sección varible e el que la velocidad de flujo aumenta difusor conducto en el que la velocidad del fluido desminuye en la dirección del fluido aumentando su presión alabe paletas que reciben impulso del fluido cilindrada volumen barrido por el pistón diferencia pms y pmi punto muerto el pistón no recive impulso del motor relaccion de compresión razón entre el volumen libre del cilimdro del pmi y pms
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Cuáles son los cuatro tiempos de un motor de combustión interna?
Son admisión, compresión, expansión y escape. Durante la admisión se aspira la mezcla de aire y combustible, y en la expansión el pistón es empujado por la inflamación del combustible.
¿Qué es la cilindrada de un motor?
Es el volumen barrido por el pistón entre el punto muerto superior y el punto muerto inferior. Se usa para caracterizar el tamaño del motor.
¿Qué es la relación de compresión?
Es la razón entre el volumen libre del cilindro en el punto muerto inferior y en el punto muerto superior.
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