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COMBUSTION EN MOTORES DIESEL

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breve explicación de la combustion en los motores diesel

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Page 1: Motores Diesel Combustion

COMBUSTION EN MOTORES DIESEL

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PARTES DE UN MOTOR DIESEL

Page 3: Motores Diesel Combustion

INTRODUCCION

• HISTORIA.• TIPOS DE MOTORES DIESEL.• USOS DE LOS MOTORES DIESEL.

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COMBUSTION EN MOTORES DIESEL

• DEFINICIONES– TIEMPO DE INYECCION.– ANGULO DE INYECCION.– PERIODO DE RETRASO– ANGULO DE RETRASO.

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• FOTOGRAFIAS DE EL PROCESO DE COMBUSTION

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TRES FASES DE LA COMBUSTION

• PERIODO DE RETRASO– VA DESDE LA INYECCION HASTA EL ENCENDIDO

• PERIODO DE COMBUSTION RAPIDA.– DESDE QUE COMIENZA EL ENCENDIDO HASTA

QUEMAR TODO EL COMBUSTIBLE• PUNTO DE MAXIMA PRESION.

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PRUEBA DE LA BOMBA

Page 9: Motores Diesel Combustion

• DETONACION EN MOTORES DIESEL– COMPARACION DE LAS DETONACIONES DE LOS MOTORES

ECH Y EC.

• PROCESO DE COMBUSTION IDEAL– DEPENDE DE LAS CARACTERISTICAS PROPIAS DEL MOTOR

• TIEMPO DE INYECCION.• EFECTO DE LAS RPM• TURBULENCIA• RELACIONES DE COMPRESION USADAS EN MOTORES

DIESEL– DE 14 A 20

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CARACTERÍSTICAS DE PULVERIZACIÓN.

LAS CARACTERISTICAS FÍSICAS DEL CHORRO DE COMBUSTIBLE EN RELACIÓN CON EL TAMAÑO, FORMA Y DISEÑO DE LA CAMARA DE COMBUSTIÓN PUEDE TENER UN ENORME EFECTO EN EL DIAGRAMA DE PRESION-MANIVELA ANGULAR DE LOS MOTORES DISEL.LAS CARACTERISTICAS DE PULVERIZACIÓN ÓPTIMA VARÍAN CON EL TAMAÑO DE LA CAMARA DE COMBUSTIÓN Y EL DISEÑO

Fig. 3-16. Pulverización de combustible y la formación de las llamas con boquillas de un solo orificio. Fr: 0.88.Relación de compresión 13.2. Velocidad 1500 rpm.Temperatura 150ºF (66ºC).

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Fig. 3-17. Pulverización del combustible y la formación de la llama con boquillas multi orificios. Las mismas condiciones que la fig. 3-16.

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AYUDAS EN LA IGNICIÓN

MUCHOS DISPOSITIVOS Y MÉTODOS SE HAN PROPUESTOS O SE UTILIZAN PARA REDUCIR EL PLAZO Y PROMOVER MAS FACIL A PARTIR DE UN COMBUSTIBLE EN PARTICULAR Y EL MOTOR. ADITIVOS DE ENCENDIDO DE CALIDAD.

UNA ADICIÓN DE UN PEQUEÑO PORCENTAJE DE ACEITE LUBRICANTE (QUE TIENE UNA TEMPERATURA DE IGNICIÓN RELATIVAMENT BAJO) SE DICE QUE ES IGUALMENTE EFECTIVO.

Tabla 3-3. Efectos de diseño de la boquilla, de las Figs. 3-16 y 3-17.

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LIMITACIONES A LA PRESION MÁXIMA Y LA TASA DE AUMENTO DE PRESIÓN EN LOS MOTORES DISEL.

Una presión máxima dada a raíz de una alta tasa de aumento de presión producirá siempre mayor hincapié en que la misma presión aplicada con mayor lentitud. También, la vibración será más severa cuando la tasa de aumento de presión llega a ser mayor. Los problemas asociados con altas tasas de aumento de presión generalmente son más graves en el caso de los motores diesel que en el de motor de encendido por chispa. Así, en los motores diesel tanto la presión máxima y la tasa de aumento de presión durante el período de rápida combustión por lo general debe limitarse mediante un diseño adecuado o restricciones de funcionamiento.Como en el caso de los motores de encendido por chispa, debido a los efectos de tamaño (Capítulo 11), si el indicador de diagramas de cilindros similares son idénticas sobre una base inestable de ángulo y si la velocidad del pistón es el mismo, las tensiones debido a tasa de aumento de presión también será el mismo. Por lo tanto, para el gasóleo, así como los motores de encendido por chispa es apropiado considerar esta tasa en un ángulo del cigüeñal y no en función del tiempo.

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LA CAMARA DE COMBUSTION. (DISEÑO EN MOTORES DIESEL).

Ahora se ha demostrado que el proceso de combustión en el motor diesel debe ser controlado

para evitar la presión excesiva máxima del cilindro y una excesiva tasa de aumento de presión,

en términos de ángulo del cigüeñal. Al mismo tiempo, el proceso debe ser tan rápida que

sustancialmente todo el combustible se quema temprano en la carrera de expansión.

Al examinar los métodos utilizados para alcanzar estos objetivos, es conveniente a los motores

diesel se dividen en dos tipos: los motores de cámara abierta y los motores de cámara dividida.

CAMARA DE COMBUSTIÓN ABIERTA O DE INYECCIÓN DIRECTA.

Una cámara de combustión abierta o de inyección directa es aquella en la que la

cámara de combustión incorpora ninguna restricción que son lo suficientemente

pequeñas para causar grandes diferencias de presión entre las diferentes partes

de la cámara durante el proceso de combustión.

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Fig. 3-18. Cámara de combustión abierta. Cámara a-g remolino de aire uso de los puertos de entrada tangencial o envuelta válvulas de admisión; h cámara es de tipo NACA usando un movimiento de aire de desplazado o pistón. Squish de la separación pequeña a los aumentos del pistón de la A a F. Las líneas discontinuas indican la dirección de los aerosoles

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CAMARA MAN O M

Esta cámara de creación mas reciente es del tipo de inyección directa.

El M.A.N. "Meurer“, la figura 3-21, muestra un sistema de combustión que se

producen alrededor de 1954 por la Maschinenfabrik Augsburg-Nurnberg AG de

Alemania para los motores pequeños, de alta velocidad. Se diferencia de otros

motores de cámara abierta en ser diseñado de modo que el chorro de combustible

afecta tangencialmente, y se extiende sobre la superficie de una cavidad esférica en

el pistón

Fig 3-21. M.A.N Tipo M de la cámara de combustión. Inyectores inciden tangencialmente en la superficie de la cavidad esférica del pistón. Cubierto de la válvula de entrada se utiliza para dar forma de remolino de aire rápido en la dirección de la flecha

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CAMARA DE COMBUSTIÓN DIVIDIDA O DE INYECCIÓN INDIRECTASe han desarrollado principalmente para su uso en alta velocidad (pequeño) a los motores, en un intento de superar algunas de las limitaciones del tipo de cámara abierta.

Es este tipo de sistema se pueden observar las siguientes posibilidades:

1- Velocidad extremadamente elevada del aire a través de la garganta durante la carrera de compresión, con la turbulencia intensa resultante y también, en la mayoría de los casos, se arremolinan en la pre cámara.

2- Estos motores son en general de un funcionamiento mas silencioso y elástico que los de inyección directa.

3- La primera y segunda etapas de la combustión pueden ser obligados a tener lugar en un espacio cuya estructura es tan fuerte que las presiones mucho más altas y mayores tasas de aumento de presión puede ser tolerado en este espacio que se puede permitir en el espacio sobre el pistón.

4- Por lo general se puede permitir que la totalidad o una parte de las paredes de la antecámara para funcionar a temperaturas muy altas, tendiendo así a reducir el retraso en comparación con los que, con motores de cámara abierta con el mismo combustible

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Fig. 3-19. Cámaras de combustión dividida Típica. Áreas Negro indican insertos de alta temperatura, por lo general de acero inoxidable. Las líneas discontinuas indican la dirección de la esterilización, las flechas indican la dirección del remolino de aire

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Fig. 3-22. Presión-manivela curvas de ángulo de la cámara de combustión y la cámara de aire y de almacenamiento de un cilindro tipo Lanova

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Las principales ventajas de las cámaras divididas en comparación con cámaras

abiertas en el mismo motor son los siguientes:

1 - Capacidad para utilizar combustibles de calidad de ignición más pobres.

2 - Capacidad para utilizar boquillas de un solo agujero de la inyección y presiones

moderadas de inyección y de tolerar un mayor grado de suciedad en la boquilla.

3 - Capacidad para emplear mayores proporciones de combustible y aire sin humo.

4 - Baja los niveles de ruido.

Desventajas de la cámara dividida son los siguientes:

5 – La construcción del cilindro es mas costoso.

6 - la economía de combustible más pobres debido a las pérdidas de calor y una

mayor pérdida de presión a través de la garganta, que se traducen en una menor

eficiencia térmica y una mayor pérdida de bombeo.

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EMISIONES DE ESCAPE DE MOTORES DISEL.

Las emisiones más objetables de escape de motores diesel están finamente divididos partículas sólidas o semisólidas de la materia carbonosa resultantes de la combustión incompleta de la pulverización del combustible. El término partículas se refiere a las partículas no son visibles, pero de colección por FILTRACION. Las partículas visibles se clasifican como el humo.

Las emisiones de partículas contaminantes dependen en gran medida en la forma de quemarse el combustible . Los hidrocarburos inquemados y CO dan idea a la temperatura/presión que ha generado dentro de la cámara de combustión.

Cuanta menor temperatura y presión se haya obtenido en la cámara de combustión, mayor cantidad de estos contaminante se generará porque no se queman totalmente.

En la actualidad, los nuevos vehículos con motor diesel pueden ser virtualmente libre de humo cuando está en un buen ajuste.