CARACTERÍSTICAS Y CICLOS

I.1 CLASIFICACIÓN DE LOS MOTORES TÉRMICOS:

• SEGÚN EL MODO DE GENERAR EL ESTADO TÉRMICO:

  • De COMBUSTIÓN EXTERNA (MCE): Al fluido de trabajo se le transmite el estado térmico a través de una pared.

  • De COMBUSTIÓN INTERNA (MCI): El estado térmico se genera en el propio fluido de trabajo (mediante un proceso de combustión).

• SEGÚN LA FORMA EN QUE SE RECUPERA LA ENERGÍA MECÁNICA:

  • ALTERNATIVOS:

• Según el encendido de la mezcla aire-combustible:

- Motor de encendido provocado (MEP)

- Motor de encendido por compresión (MEC)

• Según la forma en que se realiza el trabajo:

- Motor de 4 tiempos (4T): 2 giros de cigüeñal realizan 1 ciclo.

- Motor de 2 tiempos (2T): 1 giro de cigüeñal realiza 1 ciclo.

• ROTATIVOS:

• Turbomáquinas: Turbina de gas.

• Volumétricos: Motor Wankel.

• REACCIÓN:

• Cohetes.

• Aeroreactores.

I.2 PARÁMETROS GEOMÉTRICOS DE LOS MCIA:

CA: Colector de Admisión. CE: Colector de Escape. VA: Válvula de Admisión. VE: Válvula de Escape. Bu: Bujía. CC: Cámara de Combustión. S: Segmentos. P: Pistón. Bi: Biela. M: Manivela.

D: Diámetro del pistón. S: Carrerera del pistón. S/D: Relación carrera-diámetro. Ap: Sección del pistón. Vd: Cilindrada Unitaria o Volumen de Embolada. Z: Número de Cilindros. Vt: Cilidrada Total. Vc: Volumen de la Cámara de Combustión. Rc: Relación de Compresión. n: Régimen de Giro. Cm: Velocidad Media del Pistón.

I.3 CICLOS REALES DE LOS MCIA 4T:

• El ciclo es abierto, se intercambia masa con el exterior durante los procesos de admisión y de escape.

• El fluido operante es reactivo y modifica sus propiedades al producirse la combustión.

• Proceso de compresión:

- Hay pequeñas fugas de gas.

- Se produce intercambio de calor entre el fluido y la pared del cilindro, y por lo tanto el proceso no es adiabático.

- El retraso en el cierre de la válvula de admisión provoca una pérdida de fluido por la pipa de admisión.

• Proceso de combustión:

- Hay pérdidas de calor hacia el fluido refrigerante.

- La combustión es incompleta debido a las imperfecciones en la formación de la mezcla.

- La velocidad media del pistón y la del frente de llama son del mismo orden, esto impide que la combustión ocurra instantáneamente en el PMS.

• Proceso de expansión:

- Elevado gradiente de temperatura entre el fluido y la pared del cilindro, el proceso no es adiabático y ocurren grandes pérdidas de calor.

- La apertura de la válvula de escape antes del PMI provoca pérdidas de calor en los gases enviados al exterior.

I.4 DIFERENCIAS ENTRE MEP Y MEC:

CARACTERÍSTICA	MEP	MEC
Formación de la mezcla	Durante la admisión	Final de la compresión
Encendido de la mezcla	Provocado por una chispa eléctrica	Autoinflamación del combustible
Regulación de la carga	Cuantitativa	Cualitativa
Combustible	Gasolina, GLP, GN, Etanol, Biogas	Gasoil, Fueloil, Biocombustibles
Fluido operante en el proceso de admisión	Aire + Combustible	Aire
Relación de compresión	8 a 11	12 a 23
Velocidad media del pistón (m/s)	8 a 16 turismos 15 a 23 deportivos	9 a 13 automoción 6 a 11 estacionarios
Régimen de giro máximo (rpm)	5500 a 8000 automoción 12000 competición	4000 a 5000 automoción 500 a 1500 estacionarios 70 a 200 lentos de 2T

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