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Ciclo Teórico del Motor de combustión Interna Otto

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Bryan Arellano

on 16 June 2015

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Transcript of Ciclo Teórico del Motor de combustión Interna Otto

Ciclo Teórico del Motor de combustión Interna Otto
Mezcla Aire - Combustible
Ciclos Del Motor
El pistón baja con la válvula de admisión abierta, aumentando la cantidad de mezcla (aire + combustible) 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).
Motor Otto
El ciclo Otto es el ciclo termodinámico que se aplica en los motores de combustión interna de encendido provocado (motores de gasolina). Inventado por Nicolaus Otto en 1872. Se caracteriza porque en una primera aproximación teórica, todo el calor se aporta a volumen constante.
Combustión
Con el pistón en su punto más alto, salta la chispa de la bujía. El calor generado en la combustión calienta bruscamente el aire, que incrementa su temperatura a volumen prácticamente constante (ya que al pistón no le ha dado tiempo a bajar). Esto se representa por una isócora B→C. Este paso es claramente irreversible, pero para el caso de un proceso isócoro en un gas ideal el balance es el mismo que en uno reversible.
Compresión
El pistón sube comprimiendo la mezcla. Dada la velocidad del proceso se supone que la mezcla 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.
Admisión
Escape
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.
Mezcla Estequiométrica
En condiciones normales, la combustión total de 1 gramo de gasolina se consigue con 14.8 gramos de aire. Sin embargo, los motores de pistón no son capaces de crear las condiciones de homogeneidad entre aire y gasolina para quemarla el ciento por ciento. Para contrarrestar esta deficiencia los sistemas de alimentación están diseñados de manera que la mezcla contenga un 10 por ciento más de aire por gramo de gasolina. Esta proporción se denomina "mezcla económica" y se forma con 16 partes de aire por cada parte de combustible.


Orden de Encendido del Motor Otto
Pistón: Pms - Pmi
Válvulas: V.A.A y V.E.C
Mezcla: Aire -Combustible
Presión: 0 - 2 Bar
Temperatura: Mayor al ambiente 30 grado
Giro del Cigueñal: 0 - 180 Grados
Pistón: P.m.s - P.m.i
Válvulas: V.A.C - V.E.C
Mezcla: Comprimida
Presión: 20 a 40 Bar
Temperatura: 800 Grados centígrados
Movimiento del Cigueñal: 1/2 vuelta ( 180 a 360 grados)
Pistón: Pms - Pmi
Válvulas: V.A.C - V.E.C
Mezcla: Combustiona
Presión: 60 Bar
Temperatura Instantanea: 1200 Grados Centigrados
Giro del ciguenal: 360 - 570 Grados
Pistón: P.m.i - P.m.s
Válvulas: V.A.C - V.E.C
Mezcla: Sale la mezcla combustionada
Presión: Mayor a la atmósfera
Temperatura: 400 Grados Centigrados
Movimiento del Cigueñal: 720 Grados
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