30 COSAS POR HACER ANTES DE MORIR

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

EXTENSIÓN - LATACUNGA

DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA

CARRERA DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ

“MOTORES DIESEL”

TEMA:

CICLO 2 Y 4 TIEMPOS DIESEL

PROFESOR. ING. GERMAN ERAZO

NOMBRE: FERNÁNDEZ RICARDO

NIVEL: QUINTO “C”

LATACUNGA OCTUBRE 2011

CICLO DE 4 TIEMPOS DIESEL

Ciclo Diesel teórico

Es el ciclo teórico de los motores de encendido por compresión.

La diferencia fundamental entre los ciclos Otto y Diesel se encuentra en la fase de introducción del calor. En el ciclo Otto, el calor se introduce a volumen constante, mientras que en el ciclo Diesel se efectúa a presión constante. Otra diferencia entre ambos ciclos estriba en los valores de la relación de compresión, la cual varía de 12 a 22 para los motores Diesel, mientras que oscila tan sólo entre 6 y 10 para los motores Otto.

Diagramas P-V y T-S Teóricos para un motor Diesel

Como se ve en la figura, el ciclo Diesel ideal está formado por cuatro líneas térmicas que representa: la compresión adiabática (1-2); la introducción del calor a presión constante (2-3); la expansión adiabática (3-4); la expulsión del calor a volumen constante (4-1). Durante la transformación 2-3 de introducción del calor Q1 a presión constante, el pistón entra en funcionamiento, y por tanto, el fluido produce el trabajo.

Ciclo Diesel real

Diferencias entre el ciclo Diesel y teórico

Entre los ciclos real y teórico Diesel existen, igual que en el caso Otto, diferencias en la forma y en los valores de las presiones y temperaturas. Algunas de estas semejanzas corresponden a las del ciclo Otto; por ejemplo, las debidas a la variación de los calores específicos, a la perdida de calor y al tiempo de abertura de la válvula de escape.

Otras difieren en parte y son originadas por la disociación y la perdida por bombeo. Por último, una es peculiar del motor Diesel, a saber; la referente a la combustión, la cual no se verifica a presión constante en el caso del ciclo real.

a) Combustión a presión constante. Como se ve en el diagrama indicado, en la practica la combustión se realiza en tales condiciones, que la presión varia durante el proceso, mientras que en el ciclo teórico habíamos supuesto que se mantenía constante. En realidad, una parte de la combustión se lleva a cabo a volumen constante, y otra parte, a presión constante, casi como en el ciclo Otto real. Tan solo en el caso de los motores muy lentos se desarrolla de forma ligeramente aproximada al proceso teórico.

b) Disociación de los productos de la combustión. En el motor de encendido por compresión, la disociación no tiene un efecto tan importante como en el motor de encendido por chispa, por cuanto el exceso de aire y mezcla de los productos de la combustión son tales, que reducen la temperatura máxima y, en consecuencia, también la disociación de dichos productos.

c) Perdida por bombeo. Las perdidas por bombeo son inferiores a las que se producen n ciclo Otto, puesto que no hay estrangulamiento en el aire de aspiración; en los motores de encendido por compresión no existe la válvula mariposa, característica de los motores de encendido por chispa, provistos de carburador. Por ello, la superficie negativa del ciclo Diesel real es menor que la del ciclo Otto.

Todo cuanto llevamos explicando se refiere a los motores de 4 tiempos. En los de 2 tiempos, bastante difundidos entre los de tipo Diesel resultan importantes la perdida por bombeo y la causada por la interrupción de la expansión antes del P.M.I. para dar lugar al escape. Comprendido en la pérdida por bombeo se debe considerar también el trabajo necesario para realizar el barrido del cilindro del cilindro, que a menudo se efectúa por un compresor.

Valores De Operación (Presión y Temperatura)

P1 = presión al final de la aspiración = entre 0,9 y 1 Kg/cm2.

P2 = presión al termino de la compresión = 35 – 45 Kg/cm2 (1716 R).

P3 = presión máxima al fin de la combustión = 55 – 70 Kg/cm2 (3432 R).

P4 = presión de cese de expansión = 3 Kg/cm2 (1425 R).

Diagrama de mando para un Motor Diesel de Cuatro Tiempos

En este gráfico se representan los ángulos de apertura y cierre de las válvulas de un motor diesel de cuatro tiempos. Se trata de un diagrama circular donde se representan los ángulos de giro del cigüeñal, referidos a los puntos muertos del pistón, durante los cuales permanecen abiertas: la válvula de admisión y/o la válvula de escape.

En un ciclo ideal de funcionamiento las fases de apertura y cierre de las válvulas coinciden con la llegada del pistón a los puntos muertos. En la práctica es necesario un cierto tiempo para que la válvula pueda abrirse o cerrarse completamente.

Además el diagrama de apertura de la válvula de admisión se estudia siempre para que permita el máximo llenado del cilindro a una cierta velocidad de giro del cigüeñal (r.p.m. del cigüeñal).

Por ello es necesario anticipar el inicio de la fase de apertura respecto al P.M.S.

(Avance de la Apertura de la válvula de Admisión A.A.A.)

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