Motores Térmicos
Enviado por elNico777 • 28 de Abril de 2014 • Ensayo • 24.425 Palabras (98 Páginas) • 350 Visitas
MOTORES TÉRMICOS
Motores de Combustión Interna Alternativos
Introducción. Elementos Constructivos. Clasificación
Departamento de Ingeniería Energética y Fluidomecánica
Andrés Melgar Bachiller
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INTRODUCCIÓN A LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN
INTERNA ALTERNATIVOS
INTRODUCCIÓN A LOS MOTORES TÉRMICOS
MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVO
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DE LOS M.C.I.A.
CLASIFICACIÓN DE LOS M.C.I.A.
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INTRODUCCIÓN A LOS MOTORES TÉRMCOS
Definición de Motor Térmico:
Conjunto de máquinas
Transforma Energía Térmica en Mecánica Q W
Sometiendo a un fluido compresible a un ciclo termodinámico.
MOTOR TÉRMICO
Combustión Interna Combustión externa
Se aporta calor mediante un proceso
de combustión en el seno del fluido
Ciclo abierto
Se aporta el calor al fluido
mediante un sistema de
intercambio de calor
Habitualmente ciclo cerrado
Motor de combustión interna rotativo
(Wankell)
Maquina de vapor (ciclo
abierto)
Motor Stirgling (motor
alternativo) pequeña potencia
Motor de
combustión interna
alternativo:
Transporte: terrestre
y aéreo (pequeña
potencia)
Energía mecánica y
eléctrica
Turbina de
gas
Habitualmente
combustión
interna.
Aviación y
producción de
electricidad
Turbina de Vapor
Producción de electricidad
Turbina de Vapor
Turbina de Gas
Motor de Combustión Interna alternativo
0.1 kW 1 kW 10 kW 100 kW 1 MW 10 MW 100 MW 1 GW 10 GW
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MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVO
Admisión Compresión Combustión Expansión Escape
0
5
10
15
20
25
-360 -270 -180 -90 0 90 180 270 360
Ángulo (º)
Presión (bar)
Combustión
Arrastrado
Presión ambiente
Volumen
Presión
Qent
Qsal
Wsal
Went
W bombeo
MOTOR
TÉRMICO
Qent
Qsal
Went
Wsal
Foco frío: ambiente
Foco caliente: Combustión
RENDIMIENTO TERMICO DEL MOTOR
comb
amb
Carnot
ent
ent sal
ent
sal ent
ciclo T
1 T
Q
Q Q
Q
W W
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CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS M.C.I.A.
El gran desarrollo de los motores de combustión interna alternativos se debe a
una serie de características entre las que se pueden destacar.
Posibilidad de poder quemar combustibles líquidos de elevado poder
calorífico (posibilidad de transportar mucha energía con muy poco peso).
Esta característica les hace muy importantes en el campo de la automoción
ya que condiciona la autonomía del vehículo.
Les permite competir con ventaja frente a los vehículos eléctricos los cuales
la energía almacenada en la batería pesa mucho más.
Rendimiento térmico aceptable, dependiente del tamaño del motor pero
que se mantiene bastante acotado para diferentes grados de carga y
regímenes.
Esta característica es de gran importancia en todas las aplicaciones en las
que la potencia que se necesite no sea constante.
Cuando esta condición junto con la autonomía son determinantes los
M.C.I.A. no tienen competidores.
Amplio campo de potencias desde 0.1 kW hasta 32 MW
Su campo de aplicación va desde modelismo hasta grandes motores
marinos o estacionarios.
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ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DE LOS M.C.I.A.
CILINDRO
Conduce al pistón en su movimiento y es el elemento central del sistema de
compresión.
BLOQUE DE CILINDROS Y BANCADA
Sobre el bloque se apoyan las demás partes del motor por lo que su rigidez es
esencial para el buen funcionamiento del motor.
El bloque debe poseer de conductos interiores para llevar el aceite a presión a
los diferentes cojinetes que soportan el cigüeñal así como conductos para
llevar el aceite a la culata que a su vez tiene conductos para llevar el aceite al
árbol de levas o de balancines.
CULATA
Es la pieza del motor de diseño más complejo por la cantidad de funciones y
requerimientos que debe cumplir. Puede haber una para todos los cilindros
(motores pequeños), o una para cada cilindro o par de cilindros (motores más
grandes).
La culata por lo general tiene que alojar los siguientes elementos:
Conductos de admisión y de escape (pipas de admisión y escape): estos
conductos empalman con los colectores de admisión y escape
Asientos de Válvula: suelen ser postizos de material duro y resistente al
choque.
Guías de válvulas: Es la pieza sobre la cual desliza la válvula, suele ser de
aleaciones especiales y mecanizadas con gran precisión para conseguir un
buen centrado y mínimas fugas:
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Circuitos de refrigeración:
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