motores combustion interna

Ingeniería Térmica 1 Curso 2012/2013

INGENIERÍA TÉRMICA 1

Motores de combustión interna

Clasificación Res


Clasificación de las máquinas de fluidos

MÁQUINAS DE FLUIDOSSon aquellas que absorben energía del fluido que las atraviesa y restituyengeneralmente energía mecánica en el eje; o bien absorben energía mecánica enel eje y restituyen energía a un fluido.El fluido puede ser un líquido o un gas; y el órgano intercambiador de energíamecánica y de fluido puede estar dotado de movimiento rotativo o alternativo.

MÁQUINAS TÉRMICASDentro de las anteriores, estarían las máquinas térmicas en las que el fluidoque evoluciona en su interior sufre cambios de densidad, lo que obliga aaplicarles las leyes termodinámicas.

CLASIFICACIÓN


Clasificación Res


Clasificación de las máquinas de fluidos

Las máquinas de fluidos se clasifican según el principio de funcionamiento en:

Máquinas de desplazamiento positivo o volumétricas o estáticasSon aquellas cuyo principio de funcionamiento es el principio de desplazamientopositivo, en las que una cierta cantidad de fluido queda positivamente retenidadurante su paso a través de la máquina, experimentando cambios de presión alvariar el volumen del recipiente, y también por adición y sustracción de calor enlas máquina térmicas.

Turbomáquinas o de flujo continuo o dinámicasSon aquellas en las que el intercambio de energía es debido a la variación delmomento cinético del fluido en su paso por el órgano intercambiador deenergía, dotado de movimiento rotativo, que se llama rodete.

Su funcionamiento se basa en la ecuación de Euler.

Clasificación Res


Clasificación de las máquinas térmicas

Las máquinas térmicas se clasifican en:Motores térmicos

Máquinas térmicas productoras de energía mecánica.Máquinas generadoras o refrigeradoras

Máquinas térmicas consumidoras de energía mecánica.

Los motores térmicos pueden ser:Motores exotérmicos o de combustión externa

El fluido toma calor a través de una pared, para luego ceder el trabajo en unsitio diferente.

Motores endotérmicos o de combustión internaSon los propios gases de combustión los encargados de suministrar el trabajoen el mismo lugar o en un lugar muy próximo donde ser realiza la combustión.


Clasificación Res


Clasificación de las máquinas térmicas

Dentro de los motores de combustión, tanto externa como interna, elmovimiento puede ser alternativo (un pistón se mueve dentro de un cilindro y,mediante un juego biela-manivela, el movimiento rectilíneo del pistón setransforma en circular) o rotativo. Así, en el caso de los motores decombustión interna, estos se pueden clasificar en:

MCI del tipo rotativoTurbina de gas de ciclo abiertoMotor Wankel

MCI del tipo alternativoMotores de encendido provocado (MEP)Motores de encendido por compresión (MEC)

Clasificación Res


EjemplosEjemplosEjemplosEjemplos

Mercedes-Benz F1 EngineCilindrada total: 2400 ccNúmero de cilindros: 8 – V a 90º4 válvulas por cilindroDiámetro: 98 mmCarrera: ~40 mm

Potencia: ~ 720 HP (537 kW)Régimen: 18000 rpmRendimiento: ~34%


Clasificación Res


Clasificación Res



Clasificación Res


Clasificación de los motores alternativos

Por el número de tiempos o carreras del pistón para completar un cicloMotores de cuatro tiemposMotores de dos tiempos

En el caso de los motores alternativos de combustión interna (MACI), éstos sepueden clasificar:

Por la forma de provocar la ignición del combustibleMotores de encendido provocado (MEP)Motores de encendido por compresión (MEC)

Según la presión de admisiónAtmosféricos o de aspiración naturalSobrealimentados

Según el tipo de refrigeraciónPor airePor líquido

Clasificación Res


Por el número de cilindros

• Motores monocilíndricos - Motores de seis cilindros

• Motores de dos cilindros - Motores de ocho cilindros

• Motores de tres cilindros - Motores de diez cilindros

• Motores de cuatro cilindros - Motores de doce cilindros

• Motores de cinco cilindros - Motores de veinte cilindros

Por la disposición de los cilindros

• Disposición en línea (1)

• Disposición en V (2)

• Disposición en W

• Disposición horizontales opuestos (3)

• Disposición en estrella o radial


Clasificación Res


Características principales de MCI

Ventajas

- Posibilidad de emplear combustibles gaseosos o líquidos de gran podercalorífico.

- Rendimiento térmico aceptable (< 50%). Depende en gran medida del tipode motor y del régimen de operación.

- Amplio campo de potencias: entre 0,1 kW y 32 MW.

- Posibilidad de adaptar su diseño constructivo a diferentes usos.

Desventajas

- Contaminación.

- Cantidad limitada de combustible.

- Mantenimiento.

Motor 4T Res



Motor 4T Res


Descripción del motor de 4T o de Otto

El movimiento lineal del pistón se transforma enmovimiento circular mediante la biela y elcigüeñal.

PMS: posición más alta del pistón y del codo delcigüeñal, B´ (volumen mínimo de la cámara decombustión)

PMI: posición más baja del pistón y del codo delcigüeñal, B´´ (volumen máximo)

Carrera (h, S): recorrido entre el PMS y el PMI.

MOTOR 4T

Motor 4T Res


Descripción del motor de 4T


Motor 4T Res


Diagrama P-V de un ciclo Otto teórico.

El ciclo Otto teórico representadográficamente en un diagrama P-V, sepuede considerar ejecutado según lastransformaciones termodinámicas que sepresentan a continuación:

0-1: Admisión (Isobara).

1-2: Compresión (Adiabática).

2-3: Combustión (Isócora).

3.4: Trabajo (Adiabática).

4-1: Primera fase del escape (Isócora).

1-0: Segunda fase del escape (Isobara).

P

V

4

3

2

10

Q

Q

1

2

P

P

P.M.I. P.M.I.

4

0

P3

P.M.S.

1

11 −−= γη

rt

Motor 4T Res


3

P

2

0 1

4

Pat

V VVPMIPMS

2 1

Ciclo real es el que refleja las condiciones efectivas de funcionamiento de un motory, cuando se representa en un diagrama P-V, se denomina diagrama indicado.

Ciclos Otto teórico e indicado.

• Pérdidas por bombeo � pérdida decarga debida al rozamiento del fluido quecircula por los conductos de admisión yescape, que causa una notable pérdidaenergética.

• Pérdidas de calor � las líneas decompresión y expansión no sonadiabáticas, sino politrópicas.

• Tiempo de apertura y cierre de laválvula de admisión y de escape � lasválvulas de admisión y de escape seabren con anticipación lo que provoca unapérdida de trabajo útil.

• Combustión no instantánea � pérdidade trabajo.

Ciclo Otto indicado


Motor 4T Res


Para conseguir que el ciclo indicado se acerque lo más posible al teórico, seactúa sobre la distribución adelantando y retrasando el instante de comienzoy de finalización de la entrada y salida de fluido operante del cilindro, con elpropósito de conseguir un mejor llenado y evacuación de los gases y ademásse realiza un adelanto del encendido o de la inyección para compensar eltiempo necesario para la combustión.

Estas variaciones son conocidas como cotas de reglaje en la distribución, sonlas siguientes:

•••• Adelanto en la apertura de la admisión (AAA) .

•••• Retraso en el cierre de la admisión (RCA) .

•••• Adelanto del encendido (AE) o de la inyección (AI) .

•••• Adelanto en la apertura de escape (AAE) .

•••• Retraso en el cierre del escape (RCE), .

•••• Cruce de válvulas .

Distribución

Motor 4T Res


Tipo AAA RCA AAE RCE AEMotores lentos 10 - 20º 30 - 40º 35 - 50º 0 - 10º 0 - 15

Motores rápidos 10 - 30º 40 - 60º 40 - 60º 5 - 30º 10 - 40º

Gracias a las cotas de reglaje de la distribución el diagrama obtenido en elciclo real tiene una superficie mucho mayor, y el rendimiento indicado llega aser del 80%.

Para cuantificar la relación entre el ciclo teórico y el ciclo indicado, se calculael cociente entre las superficies correspondientes, dividiendo la superficie delciclo indicado por la respectiva del ciclo teórico.

Rendimiento indicado.


Motor 4T Res


Motor 4T Res


P

V VV

1

2

3

4

1.- Encendido adelantadoADADELANTADOADE2.- Encendido retrasado.3.- Ciclo normal.4.- Ciclo modificado.

12

P.M.S. P.M.I.

El adelanto del encendido o de la inyección, dado quedebe ser variable en función de la velocidad de régimendel motor se efectúa automáticamente.

Un inadecuado instante de encendido en los motorescausa una serie de deformaciones en el ciclo, que hacenque disminuya su rendimiento, tal como se puedeobservar en el siguiente diagrama P-V.

Encendido


Motor 4T Res


Posibles anomalías de funcionamiento del motor

Aspiración insuficienteRetraso en la apertura VA

Retraso en el cierre VA

Comienzo retrasado de la compresión

Motor 4T Res


Posibles anomalías de funcionamiento del motor

Pérdida de compresión originada por una fuga

Adelanto de encendido:E´ excesivoE´´ Insuficiente

Adelanto de la apertura VE:A´ excesivoA´´ Insuficiente

Escape insuficiente


Componentes Res


Componentes Res


COMPONENTES MOTORES ALTERNATIVOS


Componentes Res


Elementos integrantes del motor:

Elementos fijos: cárter, cilindros, culata y colectores.

Elementos móviles: pistón, biela, cigüeñal, volante motor y dámper.

CILINDRO

� Bloque: cuando el motortiene varios cilindros, lonormal es fundirlos todosen una sola pieza.

� Camisas: Forros defundición aleada que seinsertan en las oquedadesdestinadas a los cilindros.

Componentes Res


� Camisas: Forros de fundición aleada quese insertan en las oquedades destinadasa los cilindros.

� Secas: se insertan a presión en elbloque en el que están las cámaras de agua.

� Húmedas: están en contacto directocon el líquido de refrigeración.

Se llama calibre a la medida interior del

cilindro, es decir, su diámetro.


Componentes Res


CÁRTER

Sirve de apoyo a los cilindros y

encierra órganos del motor a los que

protege de agresiones.

� Cárter superior o bancada: suelefundirse en una pieza con el bloque.

� Cárter inferior: Sirve de depósito deaceite y en él se aloja la “bomba deengrase”.

� Cárter de mando: Alberga losengranajes de la distribución y de losórganos auxiliares.

Cárter superior o bancada

Componentes Res


CULATAEs la cobertura de la parte superior del cilindro, contribuyendo a formar lacámara de combustión, y alojándose en él las válvulas, la bujía y/o el inyector yen su caso el árbol de levas.� Junta de culata: asegura la estanqueidad entre la culata y el bloque.� Colectores de admisión y de escape: tubos por los que, respectivamente,

entran y salen los gases a y de los cilindros.


Componentes Res


PISTÓNEl pistón tiene las funciones de hacer depared móvil de cilindro, transmitir a labiela la fuerza generada por la expansiónde los gases en la cámara de combustióne impedir que los gases quemados pasenal interior del motor.

� Segmentos: aros o anillos elásticos� De compresión: impiden las pérdidas de potencia.� De engrase y rascador de aceite: permiten el paso de ciertacantidad de aceite hacia la parte alta del pistón.

� Bulón: orificio que lo atraviesa. Sirvepara alojar el pasador o eje del pistón alque se sujeta el pie de la biela.

� Fondo o cabeza del pistón: recibe lapresión originada por la explosión.

Componentes Res


BIELA

Pieza que enlaza el pistón con el

cigüeñal mediante la muñequilla.

� Pie

� Cuerpo

� Cabeza y sombrerete

� Cojinetes


Componentes Res


CIGÜEÑALRecibe el impulso de las explosiones de cada cilindro, así como del volante enlos tiempos de escape, admisión y compresión.

El cigüeñal monta en sus extremos:� Volante: para acumular inercia y regularizar el giro del cigüeñal� Dámper o antivibrador: para absorber las vibraciones del cigüeñal� Piñón: para el engranaje del mando de la distribución

Componentes Res


DISTRIBUCIÓNSistema encargado de la apertura y cierre de las válvulas, que está compuestopor:

� Árbol de levas� Engranajes� Taqués� Válvulas� Etc


Componentes Res


Distribución Otto Distribución Diesel

Componentes Res


Sobrealimentación

La principal aportación de la sobrealimentación es un importante aumento de lapotencia útil del motor sin recurrir a motores de gran cilindrada; este aumentode potencia se basa en el mejor llenado de los cilindros.

Intercooler


Componentes Res


WastegateWastegateWastegateWastegate

Motor 2T Res



Motor 2T Res


Funcionamiento: motor 2t

MOTOR 2T

Motor 2T Res



Motor 2T Res


El motor de dos tiempos , también denominadomotor de dos ciclos , es un motor de combustióninterna que realiza las cuatro etapas del ciclotermodinámico (admisión, compresión, explosión yescape) en dos movimientos lineales del pistón (unavuelta del cigüeñal ). Existe tanto en ciclo Otto comoen ciclo Diésel.

Fase de admisión-compresiónEl pistón se desplaza hacia arriba (la culata) desde supunto muerto inferior, en su recorrido deja abierta lalumbrera de admisión. Mientras la cara superior delpistón realiza la compresión en el cárter, la carainferior succiona la mezcla de aire y combustible através de la lumbrera. Para que esta operación seaposible el cárter tiene que estar sellado. Es posibleque el pistón se deteriore y la culata se mantengaestable en los procesos de combustión.

Motor 2T Res


Fase de explosión-escapeAl llegar el pistón a su punto muerto superior sefinaliza la compresión y se provoca la combustión dela mezcla gracias a una chispa eléctrica producidapor la bujía. La expansión de los gases de combustiónimpulsan con fuerza el pistón que transmite sumovimiento al cigüeñal a través de la biela .

En su recorrido descendente el pistón abre lalumbrera de escape para que puedan salir los gasesde combustión y la lumbrera de transferencia por laque la mezcla de aire-combustible pasa del cárter alcilindro. Cuando el pistón alcanza el punto inferiorempieza a ascender de nuevo, se cierra la lumbrerade transferencia y comienza un nuevo ciclo.


Motor 2T Res


Motor 2T Res



Motor 2T Res


Funcionamiento: motor 2t

Motor 2T Res


Trabajo negativo desarrollado por la parte inferior del pistón.


Motor 2T Res


Motor 2T Res


Válvulas de lengüetas y rotativa


Motor 2T Res


M. Diésel


Motor Diesel


M. Diésel


MOTOR DIÉSEL

M. Diésel


DIFERENCIASTipo de motor

Gasolina/Explosión Diesel/CombustiónTipo de ciclo Otto DieselCombustible Gasolina GasoilTipo de mezcla previa Aire y gasolina pulverizada Sólo aspira aire puro

Modo de inflamación Chispa Se inflama por sí solo

Sistema de encendido Si No

Relación de compresión De 6,5 a 11 De 12 a 22. Promedio 16

Carburador Minoritario NoExplosión/Combustión De toda la mezcla A medida que entre gasoilEquipo de inyección Mayoritario Siempre

Construcción Ligera y simple Pesada


M. Diésel


M. Diésel


� Un motor diésel funciona mediante laignición (encendido) del combustible alser inyectado muy pulverizado y conalta presión en una cámara (oprecámara, en el caso de inyecciónindirecta) de combustión que contieneaire a una temperatura superior a latemperatura de autocombustión, sinnecesidad de chispa como en losmotores de gasolina. Ésta es la llamadaautoinflamación.


M. Diésel


� La temperatura que inicia lacombustión procede de la elevación dela presión que se produce en elsegundo tiempo del motor, lacompresión. El combustible se inyectaen la parte superior de la cámara decombustión a gran presión desde unosorificios muy pequeños que presenta elinyector de forma que se atomiza y semezcla con el aire a alta temperatura ypresión (entre 700 y 900 °C). Comoresultado, la mezcla se inflama muyrápidamente. Esta combustión ocasionaque el gas contenido en la cámara seexpanda, impulsando el pistón haciaabajo.

M. Diésel


� Esta expansión, al revés de lo queocurre con el motor de gasolina, sehace a presión constante ya quecontinúa durante la carrera de trabajo ode expansión. La biela transmite estemovimiento al cigüeñal, al que hacegirar, transformando el movimientorectilíneo alternativo del pistón en unmovimiento de rotación.


M. Diésel


� Como en los del ciclo Otto, tambiénexisten motores Diesel de dostiempos.

� En la figura puede observarse uno conadmisión y escape simultáneos.

� Los motores Diesel de dos tiemposson lentos, y se utilizan en barcos ylocomotoras ferroviarias.

M. Diésel


� El ciclo Diesel está compuesto por los siguientes procesos:� 0-1 Admisión: Se realiza a presión constante.� 1-2 Compresión del comburente, constituye una transformación

isoentrópica

� 2-3 Explosión-expansión. Se introduce el combustible en la cámara decombustión y se autoinflama produciéndose la primera fase de laexpansión. Se trata de un proceso isobárico.

� 3-4 Expansión: Continúa la expansión en un proceso isoentrópico.

� 4-0 Escape que se produce en dosetapas:◦ 4.1 Escape en proceso a

volumen constante y◦ 1-0 Se completa el escape en

proceso a presión constante.


M. Diésel


� Etapa 1-2 Compresiónisoentrópica:

� Las expresiones que rigenesta transformación son:

M. Diésel


� Etapa 2-3 Ignición a presiónconstante



M. Diésel


� Etapa 3-4 Expansiónadiabática


M. Diésel


� Etapa 4-1 Escape� Las expresiones que rigen

esta transformación son:


M. Diésel


� Otras expresiones:� Trabajo producido en el ciclo:

� Y eficiencia térmica del ciclo:

� o también:

M. Diésel


� Otras expresiones:

◦ Relación de admisión:

◦ Relación de compresión:


M. Diésel


� Ciclos Otto y Diesel con:Ciclos Otto y Diesel con:Ciclos Otto y Diesel con:Ciclos Otto y Diesel con:� igual estado previo a

compresión (P1, v1),

� igual recorrido v1 − v2

�tienen igual relación de compresión r = v1/v2

M. Diésel


◦ COMPARACIÓN FALSEADA: COMPARACIÓN FALSEADA: COMPARACIÓN FALSEADA: COMPARACIÓN FALSEADA: Diesel admite mayor r que Otto!!◦ Otra forma:◦ comparo ciclos Otto y Diesel

con iguales presión y◦ temperaturas máximas

(punto 3)


M. Diésel


Diagrama P-V de un ciclo Diesel teórico.

El ciclo Diesel teórico representadográficamente en un diagrama P-V, sepuede considerar ejecutado según lastransformaciones termodinámicas que sepresentan a continuación:

0-1: Admisión (Isobara).

1-2: Compresión (Adiabática).

2-3: Inyección y Combustión (Isobara).

3.4: Trabajo (Adiabática).

4-1: Primera fase del escape (Isócora).

1-0: Segunda fase del escape (Isobara).cilindrada

P

V

P

P

P0

2Q

3

4

1

Q

2

4

0

1

2

P.M.S. P.M.I.

( )1·

1·

11

1 −−−= −

c

ct r

r

r γη

γ

γ

M. Diésel


( ) ( )1··1

1··

11

1 −+−−−= −

cee

cet rrr

rr

r γη

γ

γCiclo Dual teórico


M. Diésel


�

M. Diésel


Inyección INDIRECTA

Inyección DIRECTA

Combustión SEPARADA


M. Diésel


Ventajas:

�- Mayor rendimiento térmico con mayor potencia útil.�- Menor consumo de combustible (aproximadamente el 30% meno s).�- Empleo de combustible más económico. ¿?�- Menor contaminación atmosférica.�- No existe peligro de incendio.�- Motor más robusto y apto para trabajos duros, con una mayor d uración de uso.�- Mayor rentabilidad.

Inconvenientes:

•- Mayor peso del motor.•- Necesitan soportes más fuertes.•- Elementos de suspensión de mayor capacidad.•- Costo más elevado del motor.•- Menor régimen de revoluciones.•- Motor más ruidoso y con mayores vibraciones.•- Reparaciones más costosas.•- Arranque más difícil.•- Requieren mayor calidad en los aceites de engrase.

Ventajas e inconvenientes de los motores Diésel con respecto a los de ciclo Otto

Parámetros



Parámetros


� Diámetro (D)� Carrera (h, S)� Relación carrera/diámetro (S/D)◦ MEP Automoción 0.6-1.1 (F1-0.4)◦ MEC Automoción 0.9-1.2◦ MEC 4T lentos 1.2-1.4◦ MEC 2T lentos 1.8-3

� Sección del pistón (Ap=π·D2/4)� Cilindrada unitaria (VD=Ap·S)� Número de cilindros (z)◦ MEP Motocicletas 1-4◦ MEP Automóviles 2-6 L, 6-8V◦ MEC Camiones 4-6 L, 6-10V◦ MEC Marinos, tren, etc. 1-10 L, 8-20V

PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS

Parámetros


Cilindrada unitaria (C.u.) o Volumen desplazado o de embolada(VD): volumen comprendido entre las posiciones del PMS y PMI, esdecir, volumen desalojado por el pistón cuando éste recorre ladistancia de la carrera entre los PMS y PMI

..

.)...(

cC

cCuC

V

Vr

PMS

PMI +==

Volumen cámara de compresión (C.c.) o residual (Vr): volumen enla posición del PMS, es decir, volumen de la cámara de combustión

Relación de compresión: relación entre los volúmenes en lasposiciones extremas del émbolo


Parámetros


� Cilindrada total (VT=z·VD)� Volumen PMS (Vc)� Relación de compresión (r=(VD+Vc)/Vc)◦ MEP 8-12◦ MEC 12-23

� Régimen (N) [rpm] (n)[rps]◦ MEP Automoción 5500-6000 (F1 - 19000)◦ MEC Automoción 2000-4500◦ MEC 4T lentos 500-1500◦ MEC 2T lentos 100-200

� Velocidad lineal media del pistón (Cm)[m/s]◦ MEP Automoción 14-18 (F1 25 m/s)◦ MEC Automoción 9-13◦ MEC 4T lentos 6-11◦ MEC 2T lentos 6-7

Parámetros


EjemploEjemploEjemploEjemplo� Estimar la potencia y el par máximo de un motor de

un HondaHondaHondaHonda CivicCivicCivicCivic 1111....8888 iiii----VTECVTECVTECVTEC� DATOS

� VT = 1800 cm3

� z = 4

� S/D = 1

� PotenciaPotenciaPotenciaPotencia maxmaxmaxmax

� Cm = 17 m/s

� pme = 11 bar

� ParParParPar maxmaxmaxmax

� Cm = 12 m/s

� pme = 12.2 bar


Parámetros


Parámetros


� Estimar la potencia máxima de un motor deF1 de la temporada actual (2400cc V8)◦ DATOS:� VT = 2400 cm3� z = 8� S/D = 0.4� pme = 16 bar� Cm = 25 m/s

� Calcular su par máximo


Parámetros


Trabajo indicado (Wi): trabajo que se desarrolla en los cilindros del motorde combustión interna, medido mediante un indicador (p,v) (diagramaindicador)

eim WWW −=

Trabajo efectivo (We): trabajo que en realidad desarrolla el motor en eleje cigüeñal

Trabajo (rozamientos) mecánico (Wm): trabajo perdido a causa de laspérdidas mecánicas

Parámetros


Rendimiento térmico: relación entre el trabajo neto teórico del ciclo y elcalor consumido

Rendimiento indicado: relación entre el trabajo indicado y el calorconsumido

PCIm

W

c

ii ·

=η

Rendimiento efectivo: relación entre el trabajo efectivo y el calorconsumido

PCIm

W

c

ee ·

=η

PCIm

W

ct ·

=η

Los valores óptimos del rendimiento efectivo que se alcanzan paraunas determinadas condiciones de funcionamiento son:

- MEP (Otto) de 0,25 a 0,30- MEC (Diesel) de 0,30 a 0,50


Parámetros


Rendimiento mecánico: relación entre el trabajo efectivo y el trabajoindicado (valor normal: 0,8).

i

e

i

em W

W

ηηη ==

Coeficiente de calidad: relación entre el trabajo indicado y el trabajo netoteórico del ciclo

t

iig W

W

ηη==η

Los valores máximos están alrededor de 0,8.

El rendimiento mecánico disminuye con la carga (pérdida de bombeo) ydisminuye al aumentar el régimen de giro del motor.A plena carga, su valor máximo puede estar alrededor de 0,8 parapocas revoluciones y disminuir hasta 0,6 a 6000 rpm.

Parámetros


Presión media: relación entre el trabajo neto teórico del ciclo y el volumendesplazado

Presión media indicada: relación entre el trabajo indicado y el volumendesplazado

Presión media efectiva: relación entre el trabajo efectivo y el volumendesplazado

DV

Wp =

D

ii V

Wp =

D

ee V

Wp =

Valores normales: MEP, entre 8 y 25 barMEC, entre 5,5 y 23 bar


Parámetros


� Presión media indicada (pmi) [bar]◦ Presión constante que durante una carrera proporciona un trabajo

igual al del ciclo indicado

� Presión media efectiva (pme) [bar]◦ Presión constante que durante una carrera proporciona un trabajo

igual al efectivo

( ) ( )TnTnn

nzVpmeP

i

iDe

242

···

=

=

MEP Automoción 8-14 barMEC Automoción 10-18 barMEC 4T lentos 8-20 barMEC 2T lentos 12-17 bar

Parámetros



Parámetros


Potencia en función de la cilindrada

Potencia en función de la velocidad lineal media del pistón (cm=2·h·n)

Potencia efectiva o potencia al freno

´·)···( nnpVzP D=

2

´···· eme

pncAzP =

MnMPe ···2· πω ==

Potencia mecánica destruida por rozamientos mecánicos

eim PPP −=

n´: nº de ciclos termodinámicos

n´=1 (2T) y n´=1/2 (4T)

La potencia se puede aumentar en un motor de explosión:aumentando la cilindradaaumentando la presión media efectivaaumentando el régimen de giro

Parámetros


Rendimiento volumétrico: se define como el cociente entre la masa realadmitida durante la carrera de admisión, medida en condicionesatmosféricas, y la que se admitiría si las condiciones en el interior delcilindro fuesen las necesarias para llenar la cilindrada a una densidad dereferencia.

Consumo específico de combustible: masa de combustible necesaria paraobtener 1 unidad de trabajo

)/(·

1kWhg

PCIkW

mc

e

ce η

==&

referenciaT

a

ooo

mmmv V

m

Tpm

Tpm

ρη

·),(

),( ==

Valores usuales: MEP, entre 320 y 280 g/kWhMEC, entre 280 y 180 g/kWh

En motores atmosféricos, su valor máximo suele estar entre 0,70 y 0,85.En motores sobrealimentados, su valor puede ser mayor que la unidad.


Parámetros


CURVA EFECTO

A CURVA IDEAL (LLENADO DE LOS CILINDROS A Patm)B PERDIDAS POR CALENTAMIENTO DE LA CARGA (-)C FRICCIÓN DEL FLUJO DE GASES (-)D RESTRICCIÓN DE PASO POR DISMINUCIÓN DEL TIEMPO/SUPERFICIE (-)E INERCIA DEL FLUJO DE GASES EN EL RCA (golp e de ariete RCA) (+)F FLUJO INCORRECTO EN BAJO RÉGIMEN (refl ujo) (-)G EFECTO RESONANCIA (afinado) (+)

Parámetros



Parámetros


Parámetros


Curvas característicasa plena carga


Parámetros


Parámetros



Parámetros


Parámetros



Parámetros


Parámetros


Dosado: se define como la relación combustible-aire utilizada en un procesode combustión.

aire

ecombustibl

m

mF =

Dosado o relación aire-combustible: también se define como el cocienteentre la masa de aire y la masa de combustible existente en la mezcla.También se define lambda (λλλλ) como la relación entre el dosado y el dosadoestequiométrico

c

a

m

mAFR =


Parámetros


Cuando:- FR < 1 Mezcla pobre, por lo tanto se tiene “defecto de combustible”.- FR = 1 Mezcla estequiométrica.- FR < 1 Mezcla rica, por lo tanto se tiene “exceso de combustible”.

Dosado estequiométrico: se define como el cociente entre la masa decombustible y la masa de aire para producir una combustiónestequiométrica.

e

R F

FF =

Los MEP trabajan con dosados relativos próximos al estequiométrico.Los MEC presentan dosados relativos no mayores del 0,7.

M. Wankell



M. Wankell


MOTOR WANKELL

M. Wankell



M. Wankell


M. Wankell



M. Wankell


M. Wankell


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