Ciclo Real Y Teorico De Un Motor De Combustion Interna

TRABAJO A REALIZAR

Teniendo la información referencial respecto al tema: Ciclos de trabajo de un motor de combustión interna, complete el siguiente cuestionario:

1. Describa la nomenclatura de sus partes de un MCI

El cilindro, dentro del cual se mueve el pistón con movimiento rectilíneo alternativo, forma parte, en los motores pluricilíndricos, del bloque de cilindros. Este, que normalmente se fabrica unido a la bancada, se puede considerar como la estructura soporte del motor. En algunos modelos de motores el bloque de cilindros se fabrica separado de la bancada, a la cual se une mediante espárragos.

La culata constituye la parte superior del cilindro, al cual cierra dejando un volumen comprendido entre ella y el pistón que se denomina cámara de combustión o de compresión en la cual se quema el fluido activo.

El pistón, dotado de segmentos que impiden la fuga de gas entre él y el cilindro, transmite el empuje de dicho gas, a través del perno o bulón, a la biela, y de ésta, a la manivela del cigüeñal.

La biela y la manivela constituyen un sistema mecánico que transforma el movimiento lineal alternativo del pistón en movimiento de giro del cigüeñal, el cual para reducir el rozamiento gira sobre los cojinetes de bancada.

Los colectores de admisión y el de escape son los conductos a través de los cuales se carga y se descarga el fluido operante del interior del cilindro.

Las válvulas de aspiración y de escape accionadas por un sistema mecánico denominado distribución, que son mantenidas en su asiento por la acción de su correspondiente muelle, abren y cierran el cilindro permitiendo que los gases frescos y quemados entren y salgan de el en los momentos oportunos.

2. Describa las características del ciclo de funcionamiento teórico de un motor Otto y un motor Diesel

CICLO OTTO TEÓRICO

Primer tiempo: Admisión

El recorrido C que efectúa el pistón entre el PMS y el PMI definido como carrera, multiplicada por la superficie S del pistón determina el volumen o cilindrada unitaria del motor V1 - V2 y corresponde al volumen de mezcla teórica aspirada durante la admisión.

 • Ø2

V1 - V2 = S • L = 4 • L

Total girado por el cigüeñal 180º.

Segundo tiempo: Compresión

Durante esta fase las válvulas permanecen cerradas. El pistón comprime la mezcla, la cual queda alojada en el volumen de la cámara de combustión, también llamada de compresión, situada por encima del PMS,, ocupando un volumen V2

Tercer tiempo: Trabajo

Durante esta carrera, que es la única que realiza trabajo, se produce la buscada transformación de energía, La presión baja rápidamente por efecto del aumento de volumen y disminuye la temperatura interna debido a la expansión.

Total girado por el cigüeñal 540º

Cuarto tiempo: Escape

Durante este recorrido del pistón, la válvula de escape permanece abierta. A través de ella, los gases quemados procedentes de la combustión salen a la atmósfera, al principio en "estampida" por estar a elevada presión en el interior del cilindro, y el resto empujado por el pistón en su desplazamiento hacia el PMS.

Total girado por el cigüeñal 720º

CICLO DIESEL TEÓRICO

Primer tiempo: Admisión

En este primer tiempo el pistón efectúa su primera carrera o desplazamiento desde el PMS al PMI, aspirando sólo aire de la atmósfera, debidamente purificado a través del filtro. El aire pasa por el colector y la válvula de admisión, que se supone se abre instantáneamente y que

permanece abierta, con objeto de llenar todo el volumen del cilindro. Durante este tiempo, la muñequilla del cigüeñal gira 180º.

Segundo tiempo: Compresión

En este segundo tiempo y con las dos válvulas completamente cerradas el pistón comprime el aire a gran presión, quedando sólo aire alojado en la cámara de combustión. La muñequilla del cigüeñal gira otros 180º y completa la primera vuelta del árbol motor.

La presión alcanzada en el interior de la cámara de combustión mantiene la temperatura del aire por encima de los 600 ºC, superior al punto de inflamación del combustible, para lo cual la relación de compresión tiene que ser del orden de 22.

Tercer tiempo: Trabajo

Al final de la compresión con el pistón en el PMS se inyecta el combustible en el interior del cilindro, en una cantidad que es regulada por la bomba de inyección. Como la presión en el interior del cilindro es muy elevada, para que el combustible pueda entrar la inyección debe realizarse a una presión muy superior, entre 150 y 300 atmósferas.

Cuarto tiempo: Escape

Durante este cuarto tiempo se supone que la válvula de escape se abre instantáneamente permanece abierta. El pistón, durante su recorrido ascendente, expulsa a la atmósfera los gases remanentes que no han salido, efectuando el gases quemados lanzándolos al barrido de exterior.

3. Que procesos termodinámicos se consideran par analizar el ciclo de trabajo teórico, Otto y Diesel ¿por qué?

CICLO OTTO

Admisión (Isobara): Se supone que la circulación de los gases desde la atmósfera al interior del cilindro se realiza sin rozamiento, con lo que no hay pérdida de carga y, por tanto, la presión en el interior del cilindro durante toda esta carrera se mantiene constante e igual a la atmosférica.

Compresión (Adiabática): Se supone que como se realiza muy rápidamente, el fluido operante no intercambia calor con el medio exterior, por lo que la transformación puede ser considerada a calor constante.

Combustión (Isócora): Se supone que salta la chispa y se produce una combustión instantánea del combustible produciendo una cantidad de calor Q1. Al ser tan rápida se puede suponer que el pistón no se ha desplazado, por lo que el volumen durante la transformación se mantiene constante.

Trabajo (Adiabática): Se supone que debido a la rapidez de giro del motor los gases quemados no tienen tiempo para intercambiar calor con el medio exterior, , por lo que se puede considerar que sufren una transformación a calor constante .

Primera fase del escape (Isócora): Se supone una apertura instantánea de la válvula de escape, lo que genera una salida tan súbita de gases del interior del cilindro y una pérdida de calor Q2 que permite considerar una transformación a volumen constante

Segunda fase del escape (Isobara): El pistón al desplazarse hacia el PMS provoca la expulsión de gases remanentes en el interior del cilindro, y se supone que los gases quemados no ofrecen resistencia alguna para salir a la atmósfera, por lo que la presión en el interior del cilindro se mantiene constante e igual a la atmosfera.

CICLO DIESEL

Admisión (Isóbara): Durante la admisió se supone que el cilindro se llena totalmente de aire que circula sin rozamiento por los conductos de admisión, por lo que se puede considerar que la presión se mantiene constante e igual a la presión atmosférica.

Compresión (Adiabática): Durante esta carrera el aire es comprimido hasta ocupar el volumen correspondiente a la cámara de combustión y alcanza en el punto (2) presiones del orden de 50 kp/cm2. Se supone que por hacerse muy rápidamente no hay que considerar pérdidas de calor, por lo que esta transformación puede considerarse adiabática.

Inyección y combustión (Isóbara): Durante el tiempo que dura la inyección, el pistón inicia su descenso, pero la presión del interior del cilindro se supone que se mantiene constante debido a que el combustible que entra quema progresivamente a medida que entra en el cilindro.

Terminada la inyección se produce una expansión (3-4), la cual como la compresión se supone que se realiza sin intercambio de calor con el medio exterior, por lo que se considera una transformación adiabática. La presión interna desciende a medida que el cilindro aumenta de volumen.

Primera fase del escape (Isócora): En el punto 4 se supone que se abre instantáneamente la válvula de escape y se supone que los gases quemados salen tan rápidamente al exterior, que el pistón no se mueve, por lo que se puede considerar que la transformación que experimentan es una isócora. La presión en el cilindro baja hasta la presión atmosférica y una cantidad de calor Q2 no transformado en trabajo es cedido a la atmósfera

Segunda fase del escape (Isóbara): Los gases residuales que quedan en el interior del cilindro son expulsados al exterior por el pistón durante su recorrido (1-0) hasta el PMS. Al llegar a él se supone que de forma instantánea se cierra la válvula de escape y se abre la de admisión para iniciar un nuevo ciclo. Como se supone que no hay pérdida de carga debida al rozamiento de los gases quemados al circular por los conductos de escape, la transformación (1-0) puede ser considerada como isóbara

4. Resuma las diferencias que existen entre un motor Otto y Diesel

Los motores Otto y Diesel, que tienen una forma constructiva, una disposición de elementos y un funcionamiento semejantes, se diferencian esencialmente por su sistema de alimentación y por su combustión.

La alimentación en los motores de tipo Otto

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