-
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES
UNIDAD 1: Combustibles. Sesin 1.
Jos Antonio Rojas MartnIngeniero Civil
[email protected]
-
Combustibles.
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES - UNIDAD 1 Pagina 2
CICLO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA.
En las mquinas trmicas de combustin interna que son en general
decircuito abierto, el calor no es cedido desde el exterior, sino
que la energapara su funcionamiento proviene de la combustin de una
mezcla de aire ycombustible en el interior de la maquina misma.
Adems, en una maquina de combustin interna el fluido que realiza
eltrabajo no sigue ningn proceso cclico. En al maquina tiene lugar
unatransformacin qumica del fluido.
Se utilizan motores de combustin interna de cuatro tipos: el
motor cclicoOtto, el motor diesel, el motor rotatorio y la turbina
de combustin.
-
Combustibles.
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES - UNIDAD 1 Pagina 3
CICLO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA.
El motor cclico Otto, cuyo nombre proviene del tcnico alemn que
loinvent, Nikolaus August Otto, es el motor convencional de
gasolina que seemplea por ejemplo en automocin y aeronutica.
El motor diesel, llamado as en honor del ingeniero alemn nacido
en FranciaRudolf Christian Karl Diesel, funciona con un principio
diferente y sueleconsumir gasleo.
-
Combustibles.
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES - UNIDAD 1 Pagina 4
CICLO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA.
Tanto los motores Otto como los dieselse fabrican en modelos de
dos y cuatrocarreras. Generalmente estnconstituidos los motores
alternativospor pistones que se mueven dentro deun cilindro
provisto de dos vlvulas.
El calibre del cilindro es el dimetro.
La carrera es la distancia que recorre elpistn en una
direccin.
-
Combustibles.
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES - UNIDAD 1 Pagina 5
CICLO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA.
Se dice que el pistn esta en el puntomuerto superior (PMS)
cuando se hadesplazado hasta una posicin en laque el volumen del
cilindro es mnima.
Este volumen mnimo se conoce comovolumen final de compresin
ovolumen de cmara de combustin.
Cuando el pistn se ha desplazado a laposicin de mximo volumen
delcilindro, est en el punto muertoinferior (PMI).
-
Combustibles.
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES - UNIDAD 1 Pagina 6
CICLO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA.
El volumen desplazado por el pistncuando se mueve desde el
puntomuerto superior hasta el punto muertoinferior se llama
cilindrada.
La relacin de compresin se definecomo el volumen en el PMI
divididopor el volumen PMS.
El movimiento alternativo del pistn seconvierte en movimiento
rotativomediante el mecanismo biela-manivela.
-
Combustibles.
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES - UNIDAD 1 Pagina 7
CICLO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA.
El Ciclo Otto.
Son los motores de gasolina aunque tambin pueden funcionar por
otroscombustibles como alcohol, butano, hidrgeno, etc.
Desde el punto de vista termodinmico, el funcionamiento de los
motores deencendido por chispa se utiliza un ciclo termodinmico
terico llamado cicloOTTO.
El funcionamiento bsico de Motores de EncendidoProvocado de
Cuatro Carreras es el siguiente:
Carrera de admisin: el cilindro desciende y se abrela vlvula de
admisin dejando entrar una mezclaaire-combustible.
-
Combustibles.
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES - UNIDAD 1 Pagina 8
CICLO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA.
El Ciclo Otto.
Carrera de compresin: el cilindrocomienza a subir comprimiendo
lamezcla aire-combustible.
Carrera de expansin: la chispa inflamala mezcla, y por la presin
de los gasesde la combustin el pistn es obligado adesplazarse hacia
abajo efectuando sutercera carrera, que ser la nica til ode trabajo
mecnico.
EXPANSIN
-
Cuarta carrera o escape: de nuevo comienza elpistn a subir
abrindose la vlvula de escape ycerrndose cuando el pistn llega
arriba einicindose un nuevo ciclo.
Sus rendimientos reales oscilan alrededor del 30% (25-30%) .
Aplicaciones: Automocin, Motores de hlice deaviacin (solo
pequeos aviones), Propulsin marina(lanchas rpidas), Grupos
electrgenos pequeos,motobombas, cortacsped, etc.
Combustibles.
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES - UNIDAD 1 Pagina 9
CICLO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA.
El Ciclo Otto.
-
El funcionamiento bsico de Motores de EncendidoProvocado de Dos
carreras es el siguiente:
Admisin y compresin: el pistn subecomprimiendo la mezcla fresca
y descubriendo unalumbrera (orificio situado en la parte inferior
de lapared de cilindro) o abrindose una vlvula pordonde entra la
mezcla al crter. Se produce la chispay comienza a bajar el
pistn.
Expansin y escape: casi al final de la bajada delpistn se
descubre la lumbrera de escape o se abrela vlvula de escape y se
expulsan los productosquemados (inicio de expulsin ).
Combustibles.
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES - UNIDAD 1 Pagina 10
CICLO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA.
El Ciclo Otto.
-
Poco despus entra el combustible que entr al crter,a travs de la
lumbrera de transferencia y entra mezclafresca procedente del
crterdesalojando los productos quemados a travs de lalumbrera de
escape.
El proceso es similar al 4T y el rendimiento esligeramente menor
porque se expulsa parte delcombustible sin quemar (cortocircuito) y
adems en elcilindro en la fase de compresin junto con la
mezclafresca queda algo de gas quemado no desalojado.
Combustibles.
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES - UNIDAD 1 Pagina 11
CICLO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA.
El Ciclo Otto.
-
En la cabeza del pistn suele haber una cresta paraevitar en la
medida de lo posible el proceso decortocircuito.
Las aplicaciones de los motores de dos tiempos son endonde se
requiere poco peso y no importa mucho laprdida de combustible por
el tubo de escape comomotocicletas, cortacsped, aeromodelismo,
etc.
Combustibles.
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES - UNIDAD 1 Pagina 12
CICLO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA.
El Ciclo Otto.
-
Combustibles.
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES - UNIDAD 1 Pagina 13
CICLO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA.
El Ciclo Disel.
Son los motores que usan como combustible el gasleo y se ajustan
al ciclotermodinmico que describe el ciclo Diesel.
El rendimiento del ciclo de Otto que sirve de base al
funcionamiento de losmotores de explosin viene limitado por la
relacin de compresin a la cualse produce la autoignicin; sin
embargo, si se comprime solamente aire y trasla compresin se
introduce un combustible adecuado, se pueden obtenerrendimientos ms
altos.
-
Combustibles.
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES - UNIDAD 1 Pagina 14
CICLO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA.
El Ciclo Disel.
ste es el fundamento de los motores Diesel, en los que si la
compresin eselevada se produce una autoignicin, teniendo lugar en
vez de la explosinuna combustin progresiva. Esta autoignicin puede
producirse directamenteen la cmara de combustin (inyeccin directa)
en una precmara(inyeccin indirecta).
Aplicaciones: Automocin y maquinaria de obras pblicas y
agrcola,Propulsin ferroviaria, Propulsin marina, Accionamiento
industrial y rural,Generacin de energa elctrica (centrales de punta
generalmente) y equiposauxiliares en hospitales, etc.
-
Combustibles.
COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES - UNIDAD 1 Pagina 15
CICLO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA.
El Ciclo Disel.
Este tipo de motores es requerido donde se necesitan grandes
potencias yuna reduccin de combustible.
Se pueden establecer lasmismas diferencias quecon respecto al
motor degasolina. Sin embargo unadiferencia fundamental esque al
inyectar elcombustible no se pierdetanto combustible.
