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00:00:01,050 --> 00:00:04,990
Hola, alumnos de motores del ciclo superior. Bienvenidos.

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00:00:05,589 --> 00:00:08,890
En este vídeo quiero explicar el diagrama de trabajo de los motores térmicos.

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00:00:09,529 --> 00:00:12,029
Es un contenido del tema 1 de los apuntes del curso.

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00:00:13,089 --> 00:00:17,070
El desarrollo de un ciclo de trabajo en el interior de un cilindro de un motor térmico

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00:00:17,070 --> 00:00:21,449
comprende una serie de transformaciones termodinámicas que dan lugar a variaciones en el volumen,

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00:00:22,010 --> 00:00:24,870
la presión y la temperatura de los gases que evolucionan en su interior.

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00:00:25,690 --> 00:00:29,390
El estudio de estas transformaciones nos permitirá conocer el trabajo que realiza el motor.

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00:00:29,390 --> 00:00:35,030
Realizaremos una serie de simplificaciones que nos permiten un estudio sencillo del ciclo de trabajo

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00:00:35,030 --> 00:00:38,130
que denominaremos ciclo de trabajo teórico

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00:00:38,130 --> 00:00:42,890
Posteriormente estudiaremos el ciclo de trabajo real sin simplificaciones

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00:00:42,890 --> 00:00:46,250
Analizar el trabajo que realiza el motor es fundamental

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00:00:46,250 --> 00:00:51,469
para conocer posteriormente sus características de par motor, potencia o rendimiento

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00:00:51,469 --> 00:00:56,570
Representando en un diagrama presión-volumen las transformaciones termodinámicas

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00:00:56,570 --> 00:01:03,270
asociadas a las fases teóricas y simplificadas del ciclo de trabajo de un motor, podemos observar

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00:01:03,270 --> 00:01:09,829
un área cerrada cuyo perímetro vamos a explicar detenidamente. La línea 1-2 representa a la

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00:01:09,829 --> 00:01:16,430
admisión con variación de volumen desde el PMS hasta el PMI a presión constante. Tomaremos la

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00:01:16,430 --> 00:01:22,129
presión atmosférica del aire como referencia. Por tanto, esta transformación será una isobara.

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00:01:22,129 --> 00:01:29,150
La línea 2-3 representa la compresión de la mezcla fresca y se supone, para simplificar, que se realiza sin intercambio de calor

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00:01:29,150 --> 00:01:37,969
Será una transformación adiabática en la que la presión y el volumen varían en función de un expediente adiabático que dependerá de la naturaleza del combustible

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00:01:37,969 --> 00:01:44,609
En el punto 3, que es el PMS, se producirá el encendido, mediante una chispa, de la mezcla combustible

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00:01:44,930 --> 00:01:50,109
La línea 3-4 representa la combustión a volumen constante con un gran incremento de presión

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00:01:50,109 --> 00:01:52,930
por tanto se representará con una isocora

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00:01:52,930 --> 00:01:59,030
La línea 4-5 será la expansión adiabática de los gases después de la combustión

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00:01:59,030 --> 00:02:03,709
y en el punto 5, que es el punto muerto inferior, se abrirá la válvula de escape

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00:02:03,709 --> 00:02:12,110
La línea 5-2 representa el escape espontáneo que sigue una transformación isocora

26
00:02:12,110 --> 00:02:17,430
Finalmente, la línea 2-1 indica el barrido que el pistón realiza de la mezcla quemada

27
00:02:17,430 --> 00:02:19,789
desde el punto muerto inferior hasta el punto muerto superior

28
00:02:19,789 --> 00:02:27,289
Al estar la válvula de escape abierta, la presión será de nuevo constante y por simplificación igual a la atmosférica

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00:02:27,289 --> 00:02:33,250
En estas condiciones el trabajo obtenido en el ciclo teórico que representa el área de la gráfica

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00:02:33,250 --> 00:02:36,810
es superior al que se obtendría en el funcionamiento real de un motor

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00:02:36,810 --> 00:02:42,909
En la página 26 se representa un diagrama de ciclo real indicado cada uno de sus puntos clave

32
00:02:42,909 --> 00:02:43,710
Vamos a verlos

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00:02:43,710 --> 00:02:50,250
La admisión, 1-2, es el llenado de mezcla fresca que se realiza a una presión inferior a la atmosférica

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00:02:50,250 --> 00:02:52,889
debido a las pérdidas de carga en el conductor de admisión

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00:02:52,889 --> 00:02:56,009
Con el fin de aprovechar la inercia del gas y mejorar el llenado

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00:02:56,009 --> 00:03:01,449
la válvula de admisión se abre con antelación antes de que el pistón llegue al punto muerto superior

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00:03:01,449 --> 00:03:06,930
y se cierra con retraso después de que el pistón pase el punto muerto inferior

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00:03:06,930 --> 00:03:11,909
La compresión, línea 2-3, no es adiabática

39
00:03:11,909 --> 00:03:18,710
puesto que es necesario refrigerar los elementos internos del motor y la presión final será por tanto menor que la teórica

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00:03:18,710 --> 00:03:25,310
El encendido se produce antes del punto muerto superior para compensar el tiempo que tarda el frente de llama de la combustión

41
00:03:25,310 --> 00:03:28,590
en recorrer la cámara de combustión y llegar a la cabeza del pistón

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00:03:28,590 --> 00:03:35,360
La línea de combustión 3-4 no se realiza a volumen constante

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00:03:35,360 --> 00:03:40,319
ya que durante la misma el pistón supera el punto muerto superior y comienza su recorrido descendente

44
00:03:40,319 --> 00:03:45,000
El incremento de volumen produce una presión máxima de combustión inferior a la teórica

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00:03:45,000 --> 00:03:50,900
La expansión, o línea 4-5, es una cabera que no es adiabática

46
00:03:50,900 --> 00:03:54,719
puesto que parte del calor será evacuado al sistema de refrigeración

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00:03:54,719 --> 00:04:01,699
El escape espontáneo, la línea 5-6, pues la válvula de escape se va a abrir antes de que el pistón llegue al PMI

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00:04:01,699 --> 00:04:05,199
puesto que el descenso de la presión no es instantáneo

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00:04:05,199 --> 00:04:19,639
Y el escape ya embarrido, la línea 6-1, pues durante la carrera ascendente la presión es superior a la atmosférica normalmente, puesto que los gases se encuentran con cierta resistencia en el conducto de escape.

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00:04:21,160 --> 00:04:27,699
En la página 28 se pueden observar las diferencias en el área de trabajo entre un ciclo teórico y un ciclo real.

51
00:04:27,699 --> 00:04:44,699
Es muy importante comprender que el área inferior del diagrama real, conocido como área de bombeo, es un trabajo negativo relacionado con la dificultad de ingresar mezcla fresca en el motor y de expulsar la mezcla quemada, que reducirá en gran medida el trabajo útil de los motores reales.

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00:04:44,699 --> 00:05:04,500
En la página 29 se representa un diagrama teórico en este caso de un motor de encendido por compresión, de un motor diésel. La combustión se representa de manera simplificada y teórica en dos tramos. Un primer tramo FG representado por una isocora y un segundo tramo GH representado por una isobara.

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00:05:04,500 --> 00:05:11,180
de esta manera se intenta de alguna manera indicar como la combustión en un motor MEC

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00:05:11,180 --> 00:05:14,800
se inicia con un primer proceso que genera precisión rápidamente

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00:05:14,800 --> 00:05:18,879
para seguidamente evolucionar lentamente mientras el pistón se desplaza

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00:05:18,879 --> 00:05:23,180
y el aumento de volumen mantiene constante más o menos la presión

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00:05:23,180 --> 00:05:29,779
en la página 30 se compara el área de los diagramas teóricos y real de los motores de encendido por compresión

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00:05:29,779 --> 00:05:33,060
observando conclusiones similares a los de encendido provocado

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00:05:33,060 --> 00:06:01,220
Eso sí, teniendo en cuenta que la reducción del trabajo útil y el área de bombeo negativa, de acuerdo, también les afecta, ¿no? Sin embargo, la presión máxima obtenida es mayor y la pérdida de bombeo, que también les afecta, es inferior a la pérdida de bombeo que se produce en los motores de encendido por provocado. Bien, muchas gracias y mucho power.