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MOTORES TÉRMICOS TEMA 1 PARTE 2

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Subido el 28 de mayo de 2020 por Antonio S.

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Hola, alumnos de motores del ciclo superior. Bienvenidos. 00:00:01
En este vídeo quiero explicar el diagrama de trabajo de los motores térmicos. 00:00:05
Es un contenido del tema 1 de los apuntes del curso. 00:00:09
El desarrollo de un ciclo de trabajo en el interior de un cilindro de un motor térmico 00:00:13
comprende una serie de transformaciones termodinámicas que dan lugar a variaciones en el volumen, 00:00:17
la presión y la temperatura de los gases que evolucionan en su interior. 00:00:22
El estudio de estas transformaciones nos permitirá conocer el trabajo que realiza el motor. 00:00:25
Realizaremos una serie de simplificaciones que nos permiten un estudio sencillo del ciclo de trabajo 00:00:29
que denominaremos ciclo de trabajo teórico 00:00:35
Posteriormente estudiaremos el ciclo de trabajo real sin simplificaciones 00:00:38
Analizar el trabajo que realiza el motor es fundamental 00:00:42
para conocer posteriormente sus características de par motor, potencia o rendimiento 00:00:46
Representando en un diagrama presión-volumen las transformaciones termodinámicas 00:00:51
asociadas a las fases teóricas y simplificadas del ciclo de trabajo de un motor, podemos observar 00:00:56
un área cerrada cuyo perímetro vamos a explicar detenidamente. La línea 1-2 representa a la 00:01:03
admisión con variación de volumen desde el PMS hasta el PMI a presión constante. Tomaremos la 00:01:09
presión atmosférica del aire como referencia. Por tanto, esta transformación será una isobara. 00:01:16
La línea 2-3 representa la compresión de la mezcla fresca y se supone, para simplificar, que se realiza sin intercambio de calor 00:01:22
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 00:01:29
En el punto 3, que es el PMS, se producirá el encendido, mediante una chispa, de la mezcla combustible 00:01:37
La línea 3-4 representa la combustión a volumen constante con un gran incremento de presión 00:01:44
por tanto se representará con una isocora 00:01:50
La línea 4-5 será la expansión adiabática de los gases después de la combustión 00:01:52
y en el punto 5, que es el punto muerto inferior, se abrirá la válvula de escape 00:01:59
La línea 5-2 representa el escape espontáneo que sigue una transformación isocora 00:02:03
Finalmente, la línea 2-1 indica el barrido que el pistón realiza de la mezcla quemada 00:02:12
desde el punto muerto inferior hasta el punto muerto superior 00:02:17
Al estar la válvula de escape abierta, la presión será de nuevo constante y por simplificación igual a la atmosférica 00:02:19
En estas condiciones el trabajo obtenido en el ciclo teórico que representa el área de la gráfica 00:02:27
es superior al que se obtendría en el funcionamiento real de un motor 00:02:33
En la página 26 se representa un diagrama de ciclo real indicado cada uno de sus puntos clave 00:02:36
Vamos a verlos 00:02:42
La admisión, 1-2, es el llenado de mezcla fresca que se realiza a una presión inferior a la atmosférica 00:02:43
debido a las pérdidas de carga en el conductor de admisión 00:02:50
Con el fin de aprovechar la inercia del gas y mejorar el llenado 00:02:52
la válvula de admisión se abre con antelación antes de que el pistón llegue al punto muerto superior 00:02:56
y se cierra con retraso después de que el pistón pase el punto muerto inferior 00:03:01
La compresión, línea 2-3, no es adiabática 00:03:06
puesto que es necesario refrigerar los elementos internos del motor y la presión final será por tanto menor que la teórica 00:03:11
El encendido se produce antes del punto muerto superior para compensar el tiempo que tarda el frente de llama de la combustión 00:03:18
en recorrer la cámara de combustión y llegar a la cabeza del pistón 00:03:25
La línea de combustión 3-4 no se realiza a volumen constante 00:03:28
ya que durante la misma el pistón supera el punto muerto superior y comienza su recorrido descendente 00:03:35
El incremento de volumen produce una presión máxima de combustión inferior a la teórica 00:03:40
La expansión, o línea 4-5, es una cabera que no es adiabática 00:03:45
puesto que parte del calor será evacuado al sistema de refrigeración 00:03:50
El escape espontáneo, la línea 5-6, pues la válvula de escape se va a abrir antes de que el pistón llegue al PMI 00:03:54
puesto que el descenso de la presión no es instantáneo 00:04:01
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. 00:04:05
En la página 28 se pueden observar las diferencias en el área de trabajo entre un ciclo teórico y un ciclo real. 00:04:21
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. 00:04:27
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. 00:04:44
de esta manera se intenta de alguna manera indicar como la combustión en un motor MEC 00:05:04
se inicia con un primer proceso que genera precisión rápidamente 00:05:11
para seguidamente evolucionar lentamente mientras el pistón se desplaza 00:05:14
y el aumento de volumen mantiene constante más o menos la presión 00:05:18
en la página 30 se compara el área de los diagramas teóricos y real de los motores de encendido por compresión 00:05:23
observando conclusiones similares a los de encendido provocado 00:05:29
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. 00:05:33
Autor/es:
ANTONIO SÁNCHEZ GARCÍA
Subido por:
Antonio S.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
Visualizaciones:
87
Fecha:
28 de mayo de 2020 - 12:34
Visibilidad:
Público
Centro:
IES LAZARO CARDENAS
Duración:
06′ 02″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1920x1080 píxeles
Tamaño:
506.76 MBytes

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