jueves, 14 de octubre de 2010

Complemento de Maquinas de Combustion Interna


Ciclo Otto



El ciclo Otto es el ciclo termodinámico ideal que se aplica en los motores de combustión interna de encendido provocado (motores de gasolina). Se caracteriza porque en una primera aproximación teórica, todo el calor se aporta a volumen constante.

Eficiencia
La eficiencia o rendimiento térmico de un motor de este tipo depende de la relación de compresión, proporción entre los volúmenes máximo y mínimo de la cámara de combustión. Esta proporción suele ser de 8 a 1 hasta 10 a 1 en la mayoría de los motores Otto modernos. Se pueden utilizar proporciones mayores, como de 12 a 1, aumentando así la eficiencia del motor, pero este diseño requiere la utilización de combustibles de alto índice de octanos para evitar la detonación. Una relación de compresión baja no requiere combustible con alto numero de octanos para evitar este fenómeno; de la misma manera, una compresión alta requiere un combustible de alto numero de octanos, para evitar los efectos de la detonación, es decir, que se produzca una autoignición del combustible antes de producirse la chispa en la bujía. El rendimiento medio de un buen motor Otto de 4 tiempos es de un 25 a un 30%, inferior al rendimiento alcanzado con motores diesel, que llegan a rendimientos del 30 al 45%, debido precisamente a su mayor relación de compresión.






Motor diesel

El motor diésel es un motor térmico de combustión interna alternativo en el cual el encendido del combustible se logra por la temperatura elevada que produce la compresión del aire en el interior del cilindro, según el principio del ciclo del diesel

Historia

Fue inventado y patentado por Rudolf Diesel en 1892, del cual deriva su nombre. Fue diseñado inicialmente y presentado en la feria internacional de 1900 en París como el primer motor para "biocombustible", como aceite puro de palma o de coco. Diesel también reivindicó en su patente el uso de polvo de carbón como combustible, aunque no se utiliza por lo abrasivo que es. El motor diesel existe tanto en el ciclo de 4 tiempos (4T - aplicaciones de vehículos terrestres por carretera como automoviles,camiones y autobuses) como de 2 tiempos (2T - grandes motores de tracción ferroviaria y de propulsión naval)
Constitución

El motor diésel de 4T está formado básicamente de las mismas piezas que un motor de gasolina, algunas de las cuales son:
  • Aro de pistón
  • Bloque
  • Culata
  • Cigüeñal
  • Volante
  • Pistón
  • Árbol de levas
  • Válvulas
  • Cárter
Mientras que las siguientes son características del motor Diesel:
  • Bomba inyectora
  • Ductos
  • Inyectores
  • Bomba de transferencia
  • Toberas
  • Bujías de Precalentamiento

 

 

 

Tipos de motores diesel

Existen motores diesel tanto de 4 tiempos (los más usuales en vehículos terrestres por carretera) como de 2 tiempos (grandes motores marinos y de tracción ferroviaria). En la década de los 30 la casa Junkers desarrolló y produjo en serie un motor aeronáutico de 6 cilindros con pistones opuestos , es decir doce pistones y dos cigueñales opuestos (ver figura) montado en su bimotor Junkers Ju 86

Ventajas y desventajas

La principal ventaja de los motores diésel, comparados con los motores a gasolina, es su bajo consumo de combustible. Debido a la constante ganancia de mercado de los motores diésel en turismos desde la década de 1990 (en muchos países europeos ya supera la mitad), el precio del combustible ha superado a la gasolina debido al aumento de la demanda. Este hecho ha generado quejas de los consumidores de gasóleo, como es el caso de transportistas, agricultores o pescadores.
En automoción, las desventajas iniciales de estos motores (principalmente precio, costos de mantenimiento y prestaciones) se están reduciendo debido a mejoras como la inyección electrónica y el turbocompresor. No obstante, la adopción de la precámara para los motores de automoción, con la que se consiguen prestaciones semejantes a las de los motores de gasolina, presenta el inconveniente de incrementar el consumo, con lo que la principal ventaja de estos motores prácticamente desaparece.
Actualmente se está utilizando el sistema common-rail en los vehículos automotores pequeños. Este sistema brinda una gran ventaja, ya que se consigue un menor consumo de combustible, mejores prestaciones del motor, menor ruido (característico de los motores diésel) y una menor emisión de gases contaminante

Turbina de gas

Una turbina de gas es una máquina rotatoria, similar en principio a a turbina de vapor. Consiste en tres componentes principales - un compresor, una cámara de combustión y una turbina. El aire después de ser comprimida en el compresor es calentado directamente quemándose el combustible en él o quemándose el combustible externamente en un cambiador de calor. El aire calentado con o sin los productos de la combustión se amplía en una turbina dando por resultado salida del trabajo, una parte substancial, cerca de dos tercios, de las cuales se utiliza conducir el compresor. El resto, cerca de una mitad, está disponible como salida útil del trabajo.
A turbina de gas la energía de los extractos de un flujo del gas caliente produjo por la combustión del gas o del fuel-oil en una corriente del aire comprimido. Tiene un por aguas arriba compresor de aire (parte radial o flujo axial) juntado mecánicamente a a río abajo turbina y una cámara de combustión mientras tanto. La “turbina de gas” puede también referir apenas a turbina elemento.
Energía se lanza cuando aire comprimido se mezcla con combustible y encendido en combustor. Los gases que resultan se dirigen sobre las láminas de turbina, haciendo girar la turbina, y accionando mecánicamente el compresor. Finalmente, los gases se pasan con a inyector, generando empuje adicional acelerando los gas de escape calientes por la extensión de nuevo a la presión atmosférica.
La energía se extrae bajo la forma de energía del eje, aire comprimido y empuje, en cualquier combinación, y se utiliza para accionar avión, trenes, naves, generadores eléctricos, e iguale tanques.




Motor Wankel

El motor Wankel es un tipo de motor de combustión interna, inventado por Felix Wankel, que utiliza rotores en vez de los pistones de los motores alternativos.
Wankel concibió su motor rotativo en 1924 y recibió su patente en 1929. Durante los años 1940 se dedicó a mejorar el diseño. Se hizo un considerable esfuerzo en el desarrollo de motores rotativos en los 1950 y los 1960. Eran particularmente interesantes por funcionar de un modo suave, silencioso y fiable, gracias a la simplicidad de su diseño.