Ciclo Diesel PDF

Preview

Summary

Se explica el ciclo Diesel, su historia, constitución, principios de funcionamiento, ventajas, desventajas y aplicaciones....

Description

Termodinámica Mecatrónica 6° “A”

CICLO DIESEL El Mo t o r Di é s e l e su nmo t o r t é r mi c oq u et i e n ec o mb u s t i ó ni n t e r n aa l t e r n a t i v aq u es ep r o d u c ep o r l aa u t o i g n i c i ó nd e l c o mb u s t i b l ed e b i d oaa l t a st e mp e r a t u r a sd e r i v a d a sd el aa l t ar e l a c i ó nd ec o mp r e s i ó nq u ep o s e e , s e g ú ne l p r i n c i p i od e l c i c l od e l d i é s e l . Sed i f e r e n c i ad e l mo t o r d eg a s o l i n ae nu s a r g a s ó l e oog a s o i l , a c e i t e s p e s a d o sd e r i v a d o sd e l p e t r ó l e o , c o mot a mb i é na c e i t e sn a t u r a l e sc o moc o mb u s t i b l e , a d e má se smu ye fi c i e n t e e nt é r mi n o st e r mo d i n á mi c o s , l o sme j o r e symá sd e s a r r o l l a d o sl l e g a naa l c a n z a rh a s t au n4 0 %d ee fi c i e n c i a , u nv a l o r mu ye l e v a d oe nr e l a c i ó nal ama y o r í ad el o smo t o r e sd eg a s o l i n a , e su n od el o smo t o r e smá su s a d o s d e s d es uc r e a c i ó ne nd i v e r s a sa p l i c a c i o n e s . HI STORI A

El mo t o r d i é s e l f u ei n v e n t a d oe ne l a ñ o1 8 9 3 , p o r e l i n g e n i e r oa l e má nRu d o l f Di e s e l , e mp l e a d od el afi r ma MAN, q u ep o ra q u e l l o sa ñ o sy ae s t a b ae nl ap r o d u c c i ó nd emo t o r e syv e h í c u l o sd ec a r g ar a n g op e s a d o . Ru d o l f Di é s e l e s t u d i a b al o smo t o r e sd ea l t or e n d i mi e n t ot é r mi c o , c o ne l u s od ec o mb u s t i b l e sa l t e r n a t i v o se n l o smo t o r e sd ec o mb u s t i ó ni n t e r n ap a r ar e e mp l a z a ral o sv i e j o smo t o r e sd ev a p o r q u ee r a np o c oe fi c i e n t e sy mu yp e s a d o syc o s t o s o s . Sui n v e n t ol ec o s t ómu yc a r o , p o r c u l p ad eu na c c i d e n t eq u el ep r o v o c ól e s i o n e saé l yas u sc o l a b o r a d o r e syq u ec a s i l ec o s t ól av i d aac a u s ad el ae x p l o s i ó nd eu n od es u smo t o r e s e x p e r i me n t a l e s . Du r a n t ea ñ o sDi e s e l t r a b a j óp a r ap o d e r u t i l i z a r o t r o sc o mb u s t i b l e sd i f e r e n t e sal ag a s o l i n a , b a s a d o se n p r i n c i p i o sd el o smo t o r e sd ec o mp r e s i ó ns i ni g n i c i ó np o r c h i s p a , c u y o so r í g e n e ss er e mo n t a nal amá q u i n ad e v a p o ryq u ep o s e e nu n ama y o rp r e s t a c i ó n .

CONSTI T UCI ON El mo t o r d i é s e l d ec u a t r ot i e mp o se s t áf o r ma d ob á s i c a me n t ep o rl a ss i g u i e n t e smi s ma sp i e z a sq u eu nmo t o r d eg a s o l i n a , a l g u n a sd el a sc u a l e ss o n :         

Se g me n t o s Bl o q u ed e l mo t o r Cu l a t a Ci g ü e ñ a l Vo l a n t e Pi s t ó n Ár b o l d el e v a s V á l v u l a s Cá r t e r

Mi e n t r a sq u el o ss i g u i e n t e s , s o ne l e me n t o sq u es i b i e nl ama y o r í a( e x c e p t ob u j í a sd ep r e c a l e n t a mi e n t oy t o b e r a s )s o nc o mp o n e n t e sc o mu n e sc o nl o smo t o r e sd eg a s o l i n a , p u e d e ns e rd ed i s e ñ oyp r e s t a c i o n e s d i f e r e n t e s :

 

Bo mb ai n y e c t o r a( me c á n i c aoe l é c t r i c a ) Du c t o s

Termodinámica Mecatrónica 6° “A”    

I n y e c t o r e s( me c a n i c o s , e l e c t r o h i d r a u l i c o sop i e z o e l e c t r i c o s ) Bo mb ad et r a n s f e r e n c i a T o b e r a s Bu j í a sd ePr e c a l e n t a mi e n t o PRI NCI PI ODEFUNCI ONAMI ENT O Unmo t o rd i é s e l f u n c i o n ame d i a n t el ai g n i c i ó n( e n c e n d i d o ) d e l c o mb u s t i b l ea l s e ri n y e c t a d omu y p u l v e r i z a d oyc o na l t ap r e s i ó ne nu n ac á ma r a( op r e c á ma r a , e ne l c a s od ei n y e c c i ó ni n d i r e c t a ) d e c o mb u s t i ó nq u ec o n t i e n ea i r eau n at e mp e r a t u r as u p e r i o ral at e mp e r a t u r ad ea u t o c o mb u s t i ó n , s i n n e c e s i d a dd ec h i s p ac o moe nl o smo t o r e sd eg a s o l i n a . Es t ep r o c e s oe sl oq u es el l a mal a a u t o i n fl a ma c i ó n. L at e mp e r a t u r aq u ei n i c i al ac o mb u s t i ó np r o c e d ed el ae l e v a c i ó nd el at e mp e r a t u r aq u es ep r o d u c e e ne l s e g u n d ot i e mp od e l mo t o r , l ac o mp r e s i ó n . El c o mb u s t i b l es ei n y e c t ae nl ap a r t es u p e r i o r d el a c á ma r ad ec o mb u s t i ó nag r a np r e s i ó nd e s d eu n o so r i fi c i o smu yp e q u e ñ o sq u et i e n ee l i n y e c t o rd e f o r maq u es ea t o mi z ays eme z c l ac o ne l a i r eaa l t at e mp e r a t u r a( e n t r e7 0 0y9 0 0° C) ya l t ap r e s i ó n . Co mor e s u l t a d o , l ame z c l as ei n fl a mamu yr á p i d a me n t e . Es t ac o mb u s t i ó no c a s i o n aq u ee l g a s c o n t e n i d oe nl ac á ma r as ee x p a n d a , i mp u l s a n d oe l p i s t ó nh a c i af u e r a . Es t ae x p a n s i ó n , ad i f e r e n c i ad e l mo t o r d eg a s o l i n ae sa d i a b á t i c ag e n e r a n d ou nmo v i mi e n t or e c t i l í n e o at r a v é sd el ac a r r e r ad e l p i s t ó n . L ab i e l at r a n s mi t ee s t emo v i mi e n t oa l c i g ü e ñ a l , a l q u eh a c eg i r a r , t r a n s f o r ma n d oe l mo v i mi e n t or e c t i l í n e oa l t e r n a t i v o( d ev ayv i e n e , i d ayv u e l t a ) d e l p i s t ó ne nu n mo v i mi e n t od er o t a c i ó n . Pa r aq u es ep r o d u z c al aa u t o i n fl a ma c i ó ne sn e c e s a r i oa l c a n z a rl at e mp e r a t u r ad ei n fl a ma c i ó n e s p o n t á n e ad e l d i é s e l . Enf r í oe sn e c e s a r i op r e c a l e n t a r e l d i e s e l oe mp l e a r c o mb u s t i b l e smá s p e s a d o sq u el o se mp l e a d o se ne l mo t o rd eg a s o l i n a , e mp l e á n d o s el af r a c c i ó nd ed e s t i l a c i ó nd e l p e t r ó l e ofl u c t u a n d oe n t r el o s2 2 0° Cy3 5 0° C, yq u er e c i b e nl ad e n o mi n a c i ó nd eg a s ó l e oog a s o i l e n i n g l é s . VENT AJ ASYDESVENT AJ AS Co mp a r a d o sc o nl o smo t o r e sag a s o l i n a , l ap r i n c i p a l v e n t a j ad el o smo t o r e sd i é s e l e ss ub a j oc o s t o d eo p e r a c i ó n , d e b i d oa l p r e c i od e l c o mb u s t i b l eq u en e c e s i t ap a r af u n c i o n a r . Ex i s t eu n ac r e c i e n t e d e ma n d ad e l me r c a d op o r mo t o r e sd ee s t et i p o , e s p e c i a l me n t ee ne l á r e ad et u r i s mo( d e s d el a d é c a d ad e1 9 9 0 , e nmu c h o sp a í s e se u r o p e o sy as u p e r al ami t a d ) . Ac t u a l me n t ee nl o sv e h í c u l o s p e q u e ñ o ss ee s t áu t i l i z a n d oe l s i s t e mac o mmo n r a i l . Es t es i s t e mab r i n d au n ag r a nv e n t a j a , y aq u es e c o n s i g u eu nme n o rc o n s u mod ec o mb u s t i b l e , me j o r a n d ol a sp r e s t a c i o n e sd e l mi s mo ; me n o rr u i d o ( c a r a c t e r í s t i c od ee s t o smo t o r e s ) yu n ame n o re mi s i ó nd eg a s e sc o n t a mi n a n t e s . 1 L a sd e s v e n t a j a si n i c i a l e sd ee s t o smo t o r e s( p r i n c i p a l me n t ev a l o rd ea d q u i s i c i ó n , c o s t o sd e ma n t e n i mi e n t o , r u i d oyme n o sp r e s t a c i o n e s )s ee s t á nr e d u c i e n d od e b i d oame j o r a st e c n o l ó g i c a sq u e s eh a nh e c h oc o ne l t i e mp o , e ns ud i s e ñ oo r i g i n a l s o b r et o d oe ni n y e c c i ó ne l e c t r ó n i c ad ec o mb u s t i b l e yme j o r a se ns i s t e mad ea l i me n t a c i ó nd ea i r ef o r z a d oc o na c c e s o r i o sc o moe l t u r b o c o mp r e s o r . El u s o d eu n ap r e c á ma r ap a r al o smo t o r e sd ea u t o mó v i l e s , s ec o n s i g u e np r e s t a c i o n e ss e me j a n t e sal a sd e l o smo t o r e sd eg a s o l i n a , p e r os ep r e s e n t ae l i n c o n v e n i e n t ed ei n c r e me n t od e l c o n s u mod e

Termodinámica Mecatrónica 6° “A” c o mb u s t i b l e , c o nl oq u el ap r i n c i p a l v e n t a j ad ee s t o smo t o r e sp r á c t i c a me n t ed e s a p a r e c e . Du r a n t el o s ú l t i mo sa ñ o se l p r e c i od e l c o mb u s t i b l eh as u p e r a d oal ag a s o l i n ac o mú np o ra l a u me n t od el a d e ma n d a . Es t eh e c h oh ag e n e r a d oq u e j a sd el o sc o n s u mi d o r e sd eg a s ó l e o , c o moe se l c a s od e t r a n s p o r t i s t a s , a g r i c u l t o r e sop e s c a d o r e s . APLI CACI ONES • • • • • • • •

Ma q u i n a r i ap e s a d aoa g r í c o l ad ec u a t r ot i e mp o s( c a mi o n e s , t r a c t o r e s , c o s e c h a d o r a s ) Au t o mó v i l e sd eT u r i s moyd eCo mp e t i c i ó n Pr o p u l s i ó nf e r r o v i a r i a2 T Pr o p u l s i ó nma r i n ad ec u a t r ot i e mp o sh a s t au n ac i e r t ap o t e n c i a , ap a r t i rd ea h í d o st i e mp o s V e h í c u l o sd ep r o p u l s i ó nao r u g a Gr u p o sg e n e r a d o r e sd ee n e r g í ae l é c t r i c a( c e n t r a l e se l é c t r i c a syd ee me r g e n c i a ) Ac c i o n a mi e n t oi n d u s t r i a l ( mo t o b o mb a s , c o mp r e s o r e s , e t c . , e s p e c i a l me n t ed ee me r g e n c i a ) Pr o p u l s i ó na é r e a( e nd e s u s op a u l a t i n o )...