Ciclo diesel
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  • muy buena la presentacion.
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Ciclo diesel Ciclo diesel Presentation Transcript

  • MOTOR DIESELCICLO IDEAL PARALAS MAQUINAS DE ENCENDIDO POR COMBUSTIÓN
  • Fue inventado y patentado porRudolf Diesel en 1892, del cualderiva su nombre. Fue diseñado Rudolf Dieselinicialmente y presentado en laferia internacional de 1900 enParís como el primer motor para"biocombustible" como aceitepuro de palma o de coco
  • El biodiesel es un carburante decaracterísticas similares al gasóleo, peroque a diferencia de éste, se obtiene deaceites vegetales, vírgenes o reciclados.
  • 1. Funciona en cualquier motor diesel convencional sin necesidad de ninguna modificación.2. Puede ser usado solo o mezclado con gasóleo petrolífero.3. No es peligroso de manejar ni de transportar, ya que es tan biodegradable como el azúcar, menos tóxico que la sal de mesa y su temperatura de inflamación es de 150ºC mientras que el diesel de petróleo es de 50ºC.
  • El motor Diésel es un motor térmico de combustión interna en el cual el encendido se logra por la temperatura elevada que produce la compresión del aire en el interior del cilindro..
  • CONSTITUCIÓNEl motor diésel de 4T está formado básicamente delas mismas piezas que un motor de gasolina,algunas de las cuales son:Aro de pistónBloqueCulataCigüeñalVolantePistónÁrbol de levasVálvulasCárter
  • Mientras que las siguientes soncaracterísticas del motor Diesel:Bomba inyectoraDuctosInyectoresBomba de transferenciaToberasBujías de Precalentamiento
  • SISTEMA DE ALIMENTACIÓN EN LOS MOTORESDIESEL.Es el encargado de suministrar el combustible necesario parael funcionamiento del motor, pudiéndose diferenciar dosapartados fundamentales:a). Circuito de alta presión, encargado de impulsar elcombustible a una presión determinada para ser introducidoen las cámaras de combustión.b). Circuito de baja presión, encargado de enviar elcombustible desde el depósito en que se encuentraalmacenado a la bomba de inyección.El circuito quedaría formado así:•Depósito de combustible.•Bomba de alimentación.•Filtro.•Bomba de inyección -Inyectores.•.
  • EL FILTRADO DEL COMBUSTIBLE.-El petróleo bruto contiene una gran cantidad de impurezasque no se eliminan por completo en el proceso de destilación.Dichas impurezas suelen estar constituidas principalmente porazufre, asfaltos y silicatos.-Por otra parte, y debido al uso y al paso del tiempo, eldepósito de combustible puede almacenar polvo, arenas opartículas metálicas.Por ello es esencial eliminar dichas suciedadesHe aquí la necesidad de una escrupulosa limpieza delcombustible hasta conseguir separar todas las impurezas quelleva consigo, al menos las que sean superiores a unamilésima de milímetro.Los encargados de cumplir esta misión son los filtros decombustible, que se emplazan entre la bomba de alimentacióny la de inyección.El elemento filtrante suele estar constituido por una especiede cartucho de papel poroso de celulosa especial o fieltro,
  • SISTEMA DE INYECCIÓN.-Para realizar la combustión es necesario inyectar unadeterminada cantidad de combustible finamente pulverizadoen la cámara de combustión, en la cual se encuentra el airecomprimido y caliente. Dicha misión está encomendada alos inyectores, que reciben el combustible de la bomba deinyección.-El combustible debe ser inyectado en la cámara decombustión en forma bien definida, pues el correctofuncionamiento de un motor Diesel depende en gran partede una inyección correcta. Las condiciones esenciales son:-Iniciar la inyección en el momento preciso, de forma que lacombustión se realice de forma correcta y por completo,variando el punto de inyección a medida que el régimen degiro del motor y las condiciones de carga varían-Pulverizar el combustible, de forma que se reparta enminúsculas gotas para facilitar su inflamación.-Dar a esas gotas la suficiente capacidad de penetración en
  • TIPOS DE MOTORES DIÉSEL Existen motores diesel tanto de 4tiempos (los más usuales en vehículosterrestres por carretera) como de 2 tiempos(grandes motores marinos y de tracciónferroviaria
  • Es el ciclo ideal para las maquinas de encendido por comprensión, (conocidos como motores diesel), esto se debe a la mezcla de aire y de combustible que se comprimen hasta tener una temperatura inferior a la temperatura de auto- encendido del combustible, y el proceso de combustión se inicia al encender una bujía.
  •  Admisión E→A El pistón baja con la válvula de admisión abierta, aumentando la cantidad de aire en la cámara. Esto se modela como una expansión a presión constante (ya que al estar la válvula abierta la presión es igual a la exterior). En el diagrama PV aparece como una recta horizontal. Compresión A→B El pistón sube comprimiendo el aire. Dada la velocidad del proceso se supone que el aire no tiene posibilidad de intercambiar calor con el ambiente, por lo que el proceso es adiabático. Se modela como la curva adiabática reversible A→B, aunque en realidad no lo es por la presencia de factores irreversibles como la fricción. Combustión B→C Un poco antes de que el pistón llegue a su punto más alto y continuando hasta un poco después de que empiece a bajar, el inyector introduce el combustible en la cámara. Al ser de mayor duración que la combustión en el ciclo Otto, este paso se modela como una adición de calor a presión constante. Éste es el único paso en el que el ciclo Diesel se diferencia del Otto.
  •  Expansión C→D La alta temperatura del gas empuja al pistón hacia abajo, realizando trabajo sobre él. De nuevo, por ser un proceso muy rápido se aproxima por una curva adiabática reversible. Escape D→A y A→E Se abre la válvula de escape y el gas sale al exterior, empujado por el pistón a una temperatura mayor que la inicial, siendo sustituido por la misma cantidad de mezcla fría en la siguiente admisión. El sistema es realmente abierto, pues intercambia masa con el exterior. No obstante, dado que la cantidad de aire que sale y la que entra es la misma podemos, para el balance energético, suponer que es el mismo aire, que se ha enfriado. Este enfriamiento ocurre en dos fases. Cuando el pistón está en su punto más bajo, el volumen permanece aproximadamente constante y tenemos la isócora D→A. Cuando el pistón empuja el aire hacia el exterior, con la válvula abierta, empleamos la isobara A→E, cerrando el ciclo.
  • 1. TIEMPO (ASPIRACIÓN): Aire puro entra en el cilindro por el movimiento retrocediente del pistón.2. TIEMPO (COMPRESIÓN): El pistón comprime el aire muy fuerte y éste alcanza una temperatura muy elevada.3. TIEMPO (CARRERA DETRABAJO): Se inyecta el gasoil, y éste se enciende inmediatamente por causa de la alta temperatura4. TIEMPO (CARRERA DE El pistón empuja los gases deESCAPE): combustión hacia el tubo de
  • Isobara Q23>0 Adiabática Adiabática Q41<0 Isocora Adiabática  Isobara Adiabática Isócora
  • Consta de las siguientes fases:1-2 Compresión adiabática: Para este ciclo existe una relación de compresión en el proceso y se representa por medio de: 1→ 2 Para calcular el trabajo por medio de la primera ley V2 de la termodinámica: rp = V 1 { Q} + {W } = ∆U { Q} = 0 ∆U = mCV ∆t {W } = CV ∆t {W } = CV ( T2 − T1 )
  • 2-3 Isobárico (expansión: transmisión de calor al sistema a presión constante) También existe una relación de combustión en el proceso de y esta queda representada por: 2→3 Para calcular el calor por medio de la primera ley de la V V termodinámica: r = = c 3 3 V2 V2 { Q} + {W } = ∆U {W } = 0 ∆U = C P ∆t { Q} = CV ∆t 2 { Q} 3 = C P ( T3 − T2 ) 2
  • 3-4 Expansión adiabática { Q} + {W } = ∆U { Q} = 0 ∆U = mCV ∆t {W } = CV ∆t {W } = CV ( T4 − T3 ) 4-1 Isométrica (transmisión de calor al medio ambiente a volumen constante): { Q} + {W } = ∆U {W } = 0 ∆U = C P ∆t {W } = CV ∆t 4 {W } 1 = CV ( T1 − T4 ) 4
  • Eficiencia: Qentrada − Qsalida (C P (T3 − T1) ) − ( CV (T1 − T4 )) η= = Qentrada C P (T3 − T1 ) Factor de relación ( r ) Donde: rv es la relación de compresión y rc es la relación de corte P2 rP = ⇒ Re lacion Pr esiones P1 V1 rV = ⇒ Re lacion Volumenes V2
  • WP2 = P3 P4 P1 W V2 V3 V1 = V4 Q p = Calor suministrado Q o = Calor disipado
  • Consta de las siguientes fases:1-2 Compresión adiabática: Para este ciclo existe una relación de compresión en el proceso y se representa por medio de: 1→ 2 Para calcular el trabajo por medio de la primera ley V2 de la termodinámica: rp = V 1 { Q} + {W } = ∆U { Q} = 0 ∆U = mCV ∆t {W } = CV ∆t {W } = CV ( T2 − T1 )
  • 2-3 Isobárico (expansión: transmisión de calor al sistema a presión constante) También existe una relación de combustión en el proceso de y esta queda representada por: 2→3 Para calcular el calor por medio de la primera ley de la V V termodinámica: r = = c 3 3 V2 V2 { Q} + {W } = ∆U {W } = 0 ∆U = C P ∆t { Q} = CV ∆t 2 { Q} 3 = C P ( T3 − T2 ) 2
  • 3-4 Expansión adiabática { Q} + {W } = ∆U { Q} = 0 ∆U = mCV ∆t {W } = CV ∆t {W } = CV ( T4 − T3 ) 4-1 Isométrica (transmisión de calor al medio ambiente a volumen constante): { Q} + {W } = ∆U {W } = 0 ∆U = C P ∆t {W } = CV ∆t 4 {W } 1 = CV ( T1 − T4 ) 4
  • Eficiencia: Qentrada − Qsalida (C P (T3 − T1) ) − ( CV (T1 − T4 )) η= = Qentrada C P (T3 − T1 ) Factor de relación ( r ) Donde: rv es la relación de compresión y rc es la relación de corte P2 rP = ⇒ Re lacion Pr esiones P1 V1 rV = ⇒ Re lacion Volumenes V2
  • VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS MOTORES DIESEL CON RESPECTO A LOSDE CICLO OTTO:VENTAJAS: -Mayor rendimiento térmico con mayor potenciaútil.- Menor consumo de combustible(aproximadamente el 30% menos).- Empleo de combustible más económico.-  Menor contaminación atmosférica.- No existe peligro de incendio.-Motor más robusto y apto para trabajos duros,con una mayor duración de uso.- -   Mayor rentabilidad. 
  • INCONVENIENTES: •- Mayor peso del motor.•- Necesitan soportes más fuertes.•- Elementos de suspensión de mayor capacidad.•-  Costo más elevado del motor.•-  Menor régimen de revoluciones.•-  Motor más ruidoso y con mayoresvibraciones.•-  Reparaciones más costosas.•-  Arranque más difícil.•-  Requieren mayor calidad en los aceites deengrase.