unidad 3 maquinas de fluidos compresibles

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INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS TEMA: Unidad 3.- Sistemas auxiliares y pruebas de motores de combustión interna 3.1. Sistemas de: Combustible, escape, enfriamiento, inyección, lubricación y anticontaminantes 3.2. Pruebas que se efectúan en los motores: parámetros básicos y su determinación. Potencia, torque, consumo de combustible. 3.3. Variables de operación que afectan el rendimiento de: los motores diesel y de gasolina, turbinas de gas y motores Stirling. MATERIA: Máquinas de fluidos comprensibles DOCENTE: ING. Víctor Cruz Martínez P R E S E N T A:

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Page 1: Unidad 3 Maquinas de Fluidos Compresibles

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS

TEMA:Unidad 3.- Sistemas auxiliares y pruebas de motores de

combustión interna

3.1. Sistemas de: Combustible, escape, enfriamiento, inyección, lubricación y anticontaminantes

3.2. Pruebas que se efectúan en los motores: parámetros básicos y su determinación. Potencia, torque, consumo de combustible.

3.3. Variables de operación que afectan el rendimiento de: los motores diesel y de gasolina, turbinas de gas y motores Stirling.

MATERIA:

Máquinas de fluidos comprensibles

DOCENTE: ING. Víctor Cruz Martínez

P R E S E N T A:López Martínez Josué David

Alonzo Sánchez PedroBlanco Zavala Luis Fernando

Gómez Martínez Kevin Yarette

Page 2: Unidad 3 Maquinas de Fluidos Compresibles

CONTENIDO

Introducción………………………………………………………………………... 2

Capítulo I (sistemas auxiliares y pruebas de motores de combustión

interna)

3.1. Sistemas de: Combustible, escape, enfriamiento, inyección,

lubricación y anticontaminantes

3

3.2. Pruebas que se efectúan en los motores: parámetros básicos y su

determinación. Potencia, torque, consumo de combustible.

12

3.3. Variables de operación que afectan el rendimiento de: los motores

diesel y de gasolina, turbinas de gas y motores Stirling.

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Capítulo II (Conclusiones) .

Conclusión….……………………………………………………………………… 26

Bibliografía………...………………………………………………………….…… 27

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INTRODUCCIÓN

El principio de funcionamiento de los motores de encendido a chispa o a gasolina fue enunciado por Beau de Rochas (combustión a volumen constante) y llevado a la práctica por el alemán Otto en 1862, por eso el ciclo de transformaciones que realiza el fluido en el interior del motor se denomina ciclo Otto.

Un motor es una máquina que transforma la energía química presente en los combustibles, en energía mecánica disponible en su eje de salida. En un diagrama de bloques de entradas y salidas, tendríamos como entrada: aire y combustible y el aporte de sistemas auxiliares necesarios para el funcionamiento como son los sistemas de lubricación, refrigeración y energía eléctrica; y en el interior del motor, sistema de distribución, mecanismos pistón-biela-manivela y como producto de salida final tendríamos la energía mecánica utilizable, además tendríamos como residuos o productos de la ineficiencia los gases de la combustión y calor cedido al medio.

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3.1. SISTEMAS DE: COMBUSTIBLE, ESCAPE, ENFRIAMIENTO, INYECCIÓN, LUBRICACIÓN Y ANTICONTAMINANTES

COMBUSTIBLE El gas natural es una mezcla de metano (95%), etano y una pequeña cantidad de propano y se lo utiliza comprimido en botellones a presiones del orden de los 200Kg/cm2, y se lo denomina GNC, su condición natural antidetonante es de 120 a 130 octanos, sin necesidad de aditivos tóxicos de plomo orgánico ni benceno u otros muy cuestionados que sí contienen las naftas.

Los gases permanentes son el metano natural o artificial, el gas de coque y el gas de alumbrado, éstos dos últimos son de bajo poder calorífico por lo tanto han dejado de utilizarse. Los combustibles líquidos son los de mayor utilización y entre ellos los hidrocarburos obtenidos de la refinación del petróleo crudo, además del benzol y los alcoholes.

Específicamente la nafta o gasolina está compuesta de hidrocarburos de todas las series: parafínica o alifática, son hidrocarburos saturados y son muy estables, oleofínica, similares a las parafínica pero son no saturadas, son menos estables, nafténica son hidrocarburos saturados y tienden a la estabilidad, aromática, no son saturados pero más estables que otras series no saturadas.

Número de Octano - Poder antidetonante de los carburantes:

Para obtener una combustión normal en un motor de encendido a chispa, el combustible debe tener aptitudes para soportar sin detonación elevadas compresiones, cuando ello ocurre, se dice que está dotado de un elevado poder antidetonante. La calidad de un carburante depende esencialmente del valor de su poder antidetonante, cuya medida está dada por el llamado Número de Octano(N.O.). El valor del N.O. de un carburante se obtiene comparándolo con combustibles de referencia constituidos por mezclas de isoctano (C8H18) de la serie isoparafínica, y eptano (C7H16) o bien isoctano y tetraetilo de plomo.

Facilidad de ignición - Número de Cetano:

El motor de encendido por compresión desde el momento en que el combustible se inyecta en la cámara de combustión hasta aquel en que se verifica el encendido transcurre un corto período de tiempo llamado retraso al encendido. Cuanto mayor es el retraso al encendido, tanto mayor resulta la cantidad de combustible que se acumula en la cámara de combustión antes de que ésta comience, por ello, se desarrolla de un modo repentino y en tal medida, que causa un gradiente de presión tan fuerte, que produce un golpe.

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El sistema de combustible está dividido en una parte de baja presión y en otra de alta presión.

• El sistema de combustible de baja presión: está formado por un deposito (1), en su interior y sumergida una bomba eléctrica (2) eleva el combustible hacia un filtro (3) que se encarga de limpiarlo de impurezas, una vez filtrado el combustible se dirige a la bomba de alta presión (6). La presión del combustible en funcionamiento normal es de 3 bares y durante el arranque en caliente es de 5,8 bares como máximo.

Consta de:1.- el depósito de combustible2.- la bomba eléctrica de combustible3.- el filtro de combustible4.- la válvula de dosificación de combustible5.- el regulador de presión del combustible (caída de presión)

• El sistema de combustible de alta presión: la bomba de alta presión (6) bombea el combustible hacia la rampa de inyección (8). La presión del combustible es medida allí por el sensor (9) correspondiente y la válvula reguladora se encarga de regularla desde 50 hasta 100 bares.La inyección corre a cargo de los inyectores de alta presión (11)

Consta de:6.- la bomba de combustible de alta presión7.- tubería de alta presión 8.- rampa de inyección9.- el sensor de presión del combustible10.- la válvula reguladora para presión del combustible11.- los inyectores de alta presión

Dentro del sistema de combustible encontramos como elemento secundario el depósito de carbón activo o Canister (12). Sirve para tratar los gases que genera el combustible en su almacenamiento en el depósito.

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ESCAPE

Este sistema conduce gases del motor al exterior. Es importante porque ayuda a la expulsión de los gases del motor, a mejorar la combustión y la potencia final obtenida.

La función de los motores de combustión interna es la de ayudar a los gases producidos en la combustión a escapar del motor hacia el exterior mejorar la combustión y reducir en algunos casos las emisiones de gases nocivos.

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Consta de un múltiple de escape, conductos, catalizador, silenciador y en algunas instalaciones, de censores auxiliares.

Las fallas más comunes de este sistema es el taponamiento de los conductos, por el depósito de partículas carbonosas, producto de una mala combustión, la obstrucción o contaminación de un catalizador o la rotura de un sensor.

Las reparaciones posibles son fundamentalmente la limpieza de los conductos, para extraer los depósitos de carbón, o el reemplazo de un componente como el catalizador si está contaminado, el silenciador si está roto, o un sensor si la señal es defectuosa.

Las precauciones a tomar cuando se trabaja en este sistema son principalmente esperar a que se enfríe, si se realizan observaciones con el motor en marcha debe hacerse en un lugar ventilado ya que las emanaciones de gases son nocivas a la salud. Para disminuir emanaciones de gases nocivos al medio ambiente, deben controlarse los parámetros que intervienen en la combustión, y en los casos con catalizador, que no se encuentre obstruido ni contaminado.

ENFRIAMIENTO Este sistema elimina el exceso de calor generado en el motor.Es de suma importancia ya que si fallara puede poner en riesgo la integridad del motor.

Su función es la de extraer el calor generado en el motor para mantenerlo con una temperatura de funcionamiento constante, ya que el motor por debajo o por encima de la temperatura de funcionamiento, tendría fallas pudiendo hasta no funcionar por completo.

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Consta de una bomba de circulación (hay sistemas que no la utilizan), un fluido refrigerante, por lo general agua o agua más producto químico para cambiar ciertas propiedades del agua pura, uno o más termostatos, un radiador o intercambiador de calor según el motor, un ventilador o u otro medio de circulación de aire y conductos rígidos y flexibles para efectuar las conexiones de los componentes.

En la mayoría de los sistemas de refrigeración, la bomba de circulación toma el refrigerante (fluido activo) del radiador, que repone su nivel del depósito auxiliar, y lo impulsa al interior del motor refrigerando todas aquellas partes más expuestas al calor, puede incluir refrigerar el múltiple de admisión, camisas, culatas o tapa de cilindro, radiador de aceite, etc., pasa a través de uno o varios termostatos y regresa al radiador donde se enfría al circular por tubos pequeños de gran superficie de disipación, el intercambio de calor generalmente se realiza con el aire circundante el cual es forzado a través del radiador utilizando un ventilador que generalmente es accionado por el mismo motor. Existen sistemas de refrigeración donde el fluido activo es el aire circundante, el cual es forzado por las partes del motor que se quieren refrigerar, cilindros, tapas de cilindros, radiador de aceite, etc.

Estos sistemas generalmente utilizan también un circuito auxiliar con otro fluido activo, por ejemplo el aceite del motor, el cual consta de otro radiador que intercambia calor con el aire exterior y refrigera sobre todo aquellas partes internas del motor donde es difícil o imposible que pueda alcanzar otro fluido refrigerante (agua o aire).

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INYECCIÓN Este es un sistema que reemplaza el carburador en los motores a gasolina, su introducción se debió a un aumento en las exigencias de los organismos de control del medio ambiente para disminuir las emisiones de los motores.Su importancia radica en su mejor capacidad respecto al carburador para dosificar el combustible y crear un mezcla aire / combustible, muy próxima a la estequiométrica (14,7:1 para la gasolina), lo que garantiza una muy buena combustión con reducción de los porcentajes de gases tóxicos a la atmósfera. La relación estequiométrica es la proporción exacta de aire y combustible que garantiza una combustión completa de todo el combustible.

La función es la de tomar aire del medio ambiente, medirlo e introducirlo al motor, luego de acuerdo a esta medición y conforme al régimen de funcionamiento del motor, inyectar la cantidad de combustible necesaria para que la combustión sea lo más completa posible.Consta de fundamentalmente de sensores, una unidad electrónica de control y actuadores o accionadores.El funcionamiento se basa en la medición de ciertos parámetros de funcionamiento del motor, como son: el caudal de aire, la temperatura del aire y del refrigerante, el estado de carga (sensor PAM), cantidad de oxígeno en los gases de escape (sensorEGO o Lambda), revoluciones del motor, etc., estás señales son procesadas por la unidad de control, dando como resultado señales que se transmiten a los accionadores (inyectores) que controlan la inyección de combustible y a otras partes del motor para obtener una combustión mejorada.

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El sensor PAM (Presión absoluta del Múltiple) indica la presión absoluta del múltiple de admisión y el sensor EGO (Exhaust Gas Oxigen) la cantidad de oxígeno presente en los gases de combustión.Este sistema funciona bien si a régimen de funcionamiento constante se mantiene la relación aire / combustible cercana a la estequiométrica, esto se puede comprobar con un análisis de los gases de combustión, pero al igual que los sistemas a carburador, debe proveer un funcionamiento suave y sin interrupciones en los distintos regímenes de marcha.

Estos sistemas tienen incorporado un sistema de autocontrol o autodiagnóstico que avisa cuando algo anda mal, además existe la posibilidad de realizar un diagnóstico externo por medio de scanners electrónicos que se conectan a la unidad de control de inyección y revisan todos los parámetros, indicando aquellos valores que estén fuera de rango.La detección de fallas debe realizarla personal especializado en estos sistemas y deben contar con herramientas electrónicas de diagnóstico también especiales para cada tipo de sistema de inyección.La reparación de estos sistemas se limita al reemplazo de los componentes fallados, generalmente los que el diagnóstico electrónico da como defectuosos.

LUBRICACIÓNEste sistema es el que mantiene lubricadas todas las partes móviles de un motor, a la vez que sirve como medio refrigerante. Tiene importancia porque mantiene en movimiento mecanismos con elementos que friccionan entre sí, que de otro modo se engranarían, agravándose este fenómeno con la alta temperatura reinante en el interior del motor.

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La función es la de permitir la creación de una cuña de aceite lubricante en las partes móviles, evitando el contacto metal con metal, además produce la refrigeración de las partes con alta temperatura al intercambiar calor con el medio ambiente cuando circula por zonas de temperatura más baja o pasa a través de un radiador de aceite. Consta básicamente de una bomba de circulación, un regulador de presión, un filtro de aceite, un radiador de aceite y conductos internos y externos por donde circula.

El funcionamiento es el siguiente: una bomba, generalmente de engranajes, toma el aceite del depósito del motor, usualmente el carter, y lo envía al filtro a una presión regulada, se distribuye a través de conductos interiores y exteriores del motor a las partes móviles que va a lubricar y/o enfriar, luego pasa por el radiador donde se extrae parte del calor absorbido y retorna al depósito o carter del motor, para reiniciar el ciclo.

Para el correcto funcionamiento de este sistema se debe inspeccionar visualmente para detectar fugas, y presiones y temperaturas anormales de fluido (aceite) de lubricación.

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Los controles al sistema pueden realizarse visualmente midiendo con la varilla de medición el nivel de aceite para controlar el consumo o detectar pérdidas y mediante instrumentos como son los manómetros de presión y los termómetros controlar las condiciones del aceite y del circuito y a la vez el funcionamiento del motor.

Las fallas del sistema básicamente son falta de nivel de aceite por pérdidas o consumos elevados, alta temperatura del aceite por mal estado del sistema de refrigeración del aceite o mal funcionamiento del motor, baja presión de aceite por bajo nivel o degradación del aceite, falla de la bomba de circulación, falla del regulador de presión o incremento en los huelgos de las partes móviles del motor por desgaste.

Las reparaciones del circuito, en la práctica se basan principalmente en la limpieza de los componentes del circuito y aletas del radiador de aceite, reemplazo de los filtros y cambios periódicos del aceite, antes de su degradación total. Las reparaciones mayores se limitan al reemplazo de los componentes dañados del circuito, los cuales en su mayoría son elementos estáticos y solamente la bomba de circulación es susceptible de roturas por tener partes en movimiento.

ANTICONTAMINANTES

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3.2. PRUEBAS QUE SE EFECTÚAN EN LOS MOTORES: PARÁMETROS BÁSICOS Y SU DETERMINACIÓN. POTENCIA,

TORQUE, CONSUMO DE COMBUSTIBLE.

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3.3. VARIABLES DE OPERACIÓN QUE AFECTAN EL RENDIMIENTO DE: LOS MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA,

TURBINAS DE GAS Y MOTORES STIRLING.

Rendimiento o eficiencia de una máquina térmica

Parece importante empezar definiendo el concepto de eficiencia o rendimiento que

vamos a utilizar indistintamente a lo largo de todo el artículo. Así pues,

entendemos el rendimiento de un motor como el trabajo realizado por cada

unidad de energía consumida.

Si el trabajo realizado por el motor (generación de movimiento) fuese igual a la

energía química del combustible utilizado para producirlo, la eficiencia de ese

supuesto motor sería de un 100% (eficiencia perfecta).

Obviamente, ningún proceso puede tener una eficiencia superior al

100% porque eso sería tanto como decir que se estaría creando energía nueva. El

primer principio de la termodinámica (conservación de la energía) niega esta

posibilidad.

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Por otro lado, cuando el trabajo realizado es menor que la energía consumida, la

pérdida o diferencia entre ambos valores se transforma en calor, que podemos

considerar como energía inútil y por lo tanto perdida.

La eficiencia máxima de una máquina térmica: el ciclo de Carnot

Existe un límite absoluto para el rendimiento de cualquier máquina térmica, que es el rendimiento de una máquina imaginaria, perfecta y reversible cuyo proceso de funcionamiento se conoce como ciclo de Carnot. Esta eficiencia máxima “perfecta” se encuentra ya bastante por debajo del 100% y es importante destacar que, siendo un máximo físico, absoluto y universal, no es posible superarlo por medios tecnológicos.

El rendimiento de una máquina térmica de Carnot sólo depende de la temperaturas máxima y mínima entre las que trabaja por lo que, dadas estas dos temperaturas, su cálculo es trivial. En el caso de motores de combustión que queman hidrocarburos y a partir de los datos propuestos en este ejemplo práctico, podemos considerar una temperatura mínima (que sería la del ambiente) de 17C (290 K) y una máxima de 1.570 oC (1.843 K). Esta combinación de temperaturas nos daría un rendimiento teórico máximo de un 84,3%.

Es difícil encontrar un dato preciso de temperatura máxima alcanzada en la cámara de combustión, pero los hidrocarburos arden alrededor de 2.000C y ya parece bastante optimista considerar unos 1.600 oC como la temperatura media de toda la cámara en el instante final de la combustión. Así pues, la eficiencia perfecta de un 84% puede considerarse un cálculo razonablemente optimista.

El mismo cálculo, realizado en Wikipedia tomando otros valores como ejemplo y esta vez en un motor de gasolina, arroja una eficiencia máxima de un 73%, aunque suponiendo condiciones ideales este valor se podría considerar en el rango bajo de temperaturas posibles. Sería un cálculo razonablemente pesimista.

Sea cual fuere la temperatura máxima alcanzada en la cámara de combustión en cada motor concreto, vemos que una máquina teórica, reversible e ideal con temperaturas máxima y mínima en el rango de un motor de combustión interna perdería algo así como entre un 15% y un 25% de energía en forma de calor, sí o sí, como consecuencia directa de los principios de la termodinámica.

Gasolina y Diésel frente a la máquina perfecta de Carnot

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Los motores de gasolina y diésel son máquinas térmicas y, por tanto, están limitadas por el máximo absoluto de Carnot, pero su funcionamiento es sustancialmente distinto y, por definición, menos eficiente, que el de la máquina reversible y perfecta por muchos motivos. Así pues, sería más exacto hacer un modelo teórico de un motor diésel o gasolina ideales para conocer su eficiencia máxima e insuperable.

Este modelo existe y es una especie de adaptación del ciclo reversible de Carnot al ciclo de funcionamiento de estos motores en concreto. No vamos a bucear en sus fórmulas, pero sí vamos a curiosear en sus resultados.

Empezando por un motor de Ciclo Otto (gasolina convencional) y según este cálculo explicado por la Universidad de Sevilla, tomando datos razonables para las variables implicadas, la eficiencia máxima de un motor teórico perfecto de gasolina con relación de compresión 8:1 es de un 56,5%.

En el caso del ciclo diésel, que difiere ligeramente del gasolina y permite relaciones de compresión mayores, en este cálculo realizado sobre el modelo teórico de este ciclo, se puede ver que su rendimiento perfecto para una relación de compresión de 18:1 sería de un 63,2%.

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Estos rendimientos (que son inferiores al máximo absoluto de Carnot) corresponderían a motores ideales, lo que implica cosas como ausencia de rozamientos, pérdidas nulas por bombeo, procesos instantáneos de combustión, apertura y cierre de válvulas en tiempo cero, procesos muy lentos de compresión y expansión y un aislamiento térmico sin pérdidas de energía. Dicho de otro modo, en el mundo real no es posible construir motores que funcionen o se acerquen siquiera a estas condiciones.

Lo que todo ello significa es que, en el diseño de un motor térmico, el objetivo no puede ser convertir toda la energía química en movimiento, sino intentar no desperdiciar mucho más de la mitad, en el mejor de los casos.

Como ejemplo notable de la eficiencia máxima alcanzable en el mundo real por un motor diésel, ya expusimos con cierto detalle el caso del motor alternativo más potente del mundo, un diésel naval de 109.000 CV. Su eficiencia máxima era de un 51,5% girando alrededor de 100 rpm. Puesto que su lentitud lo hace mucho más eficiente que un diésel automovilístico, cabe suponer que ningún diésel montado en un coche a día de hoy se encuentre ahora mismo muy por encima de un 40% de rendimiento en su régimen de trabajo y carga óptimos, si es que lo alcanza, y desde luego no en toda su gama de revoluciones.

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Por lo que respecta a los motores de gasolina, deberían estar alrededor de 2/3 de esa cifra según las numerosas referencias consultadas, así que podríamos tomar como valor aproximado de rendimiento óptimo para un gasolina moderno un aprovechamiento no muy superior al 30% de la energía consumida, suponiendo que se alcance tal cota y, de nuevo, no en toda la gama de revoluciones y niveles de carga.

En todos los casos, hablamos de que el calor generado por el motor de un coche convencional engulle al menos el 60% de la energía química del combustible en el caso del diésel y al menos un 70% en el caso de uno a gasolina. Falta descontar todavía la resistencia a la rodadura, la resistencia aerodinámica y todas las pérdidas de transmisión hasta poner el vehículo en movimiento.

Rendimiento: como veremos, el motor Stirling tiene el potencial de alcanzar el rendimiento de Carnot, lo cual le permite, teóricamente, alcanzar el límite máximo de rendimiento.

Fuente de Calor Externa: este motor intercambia el calor con el exterior, por lo tanto es adaptable a una gran gama de fuentes de calor para su operación. Se han construído motores Stirling que usan como fuente de calor la energía nuclear, energía solar, combustibles fósiles, calor de desecho de procesos, etc. Al ser de combustión externa, el  proceso de combustión se puede controlar muy bien, por lo cual se reducen las emisiones.

Ciclo cerrado: el fluido de trabajo opera en un ciclo cerrado y la fuente de calor es externa. Esto hace que este motor sea, potencialmente, de muy bajo nivel de emisiones.

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CICLO STIRLING TEÓRICO:

Descripción del Ciclo:El ciclo Stirling Teórico está compuesto por dos evoluciones a Volumen constante y dos evoluciones isotérmicas, una a Tc y la segunda a Tf. Este queda ilustrado en la figura 1. El fluido de trabajo se supone es un gas perfecto. En el ciclo teórico hay un aspecto importante que es la existencia de unregenerador. Este tiene la propiedad de poder absorber y ceder calor en las evoluciones a volumen constante del ciclo.

Si no existe regenerador, el motor también funciona, pero su rendimiento es inferior. Hay algunos aspectos básicos a entender en la operación de un motor Stirling:

 

El motor tiene dos pistones y el  regenerador. El regenerador divide al motor en dos zonas, una zona caliente y una zona fría.

El regenerador es un medio poroso, capaz de absorber o ceder calor y con conductividad térmica despreciable.

El fluido de trabajo está encerrado en el motor y los pistones lo desplazan de la zona caliente a la fría o vice versa en ciertas etapas del ciclo. Por lo tanto se trata de un ciclo cerrado.

Cuando se desplaza el fluido desde la zona caliente a la fría (o al revés), este atraviesa el regenerador.

El movimiento de los pistones es sincronizado para que se obtenga trabajo útil.

Se supone que el volumen muerto es cero y el volumen de gas dentro del regenerador es despreciable en el caso del ciclo teórico. Como en el ciclo real esto no ocurre, el rendimiento es algo inferior.

En el ciclo teórico se supone que la eficiencia del regenerador es de un 100%. Es decir devuelve todo el calor almacenado y además con recuperación total de temperaturas.

La descripción del ciclo es como sigue:

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En 1 el cilindro frío está a máximo volumen y el cilindro caliente está a volumen mínimo, pegado al regenerador. El regenerador se supone está "cargado" de calor (una discusión más extensa sobre este punto se ve en el párrafo sobre el  regenerador ). El fluido de trabajo está a Tf a volumen máximo, Vmax y a p1.

  Entre 1 y 2 se extrae la

cantidad Qf de calor del cilindro (por el lado frío). El proceso se realiza a Tf constante. Por lo tanto al final (en 2) se estará a volumen mínimo, Vmin, Tf y p2. El pistón de la zona caliente no se ha desplazado. En esta evolución es sistema absorbe trabajo.

Entre 2 y 3 los dos pistones se desplazan en forma paralela. Esto hace que todo el fluido atraviese el regenerador. Al ocurrir esto, el fluido absorbe la cantidad Q' de calor y eleva su temperatura de Tf a Tc. Por lo tanto al final (en 3) se estará a Tc, Vmin y p3. El regenerador queda "descargado". En esta evolución el trabajo neto absorbido es cero (salvo por pérdidas por roce al atravesar el fluido el regenerador).

Entre 3 y 4 el pistón frío queda junto al lado frío del regenerador y el caliente sigue desplazándoses hacia un mayor volumen. Se absorbe la cantidad de calor Qc y el proceso es (idealmente) isotérmico. Al final el fluido de trabajo está a Tc, el volumen es Vmax y la presión es p4.

Finalmente los dos pistones se desplazan en forma paralela de 4 a

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1, haciendo atravesar el fluido de trabajo al regenerador. Al ocurrir esto el fluido cede calor al regenerador, este se carga de calor, la temperatura del fluido baja de Tc a Tf y la presión baja de p4 a p1. Al final de la evolución el fluido está a Vmax, p1 y Tf. El regenerador sigue "cargado" de calor.

CONCLUSIÓN

Un motor es una máquina que transforma la energía química presente en los combustibles, en energía mecánica disponible en su eje de salida. En un diagrama de bloques de entradas y salidas, tendríamos como entrada: aire y combustible y el aporte de sistemas auxiliares necesarios para el funcionamiento como son los sistemas de lubricación, refrigeración y energía eléctrica; y en el interior del motor, sistema de distribución, mecanismos pistón-biela-manivela y como producto de

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salida final tendríamos la energía mecánica utilizable, además tendríamos como residuos o productos de la ineficiencia los gases de la combustión y calor cedido al medio.

En la mayoría de los sistemas de refrigeración, la bomba de circulación toma el refrigerante (fluido activo) del radiador, que repone su nivel del depósito auxiliar, y lo impulsa al interior del motor refrigerando todas aquellas partes más expuestas al calor, puede incluir refrigerar el múltiple de admisión, camisas, culatas o tapa de cilindro, radiador de aceite, etc., pasa a través de uno o varios termostatos y regresa al radiador donde se enfría al circular por tubos pequeños de gran superficie de disipación, el intercambio de calor generalmente se realiza con el aire circundante el cual es forzado a través del radiador utilizando un ventilador que generalmente es accionado por el mismo motor. Existen sistemas de refrigeración donde el fluido activo es el aire circundante, el cual es forzado por las partes del motor que se quieren refrigerar, cilindros, tapas de cilindros, radiador de aceite, etc.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.cec.uchile.cl/~roroman/cap_10/strlng1.htm

http://www.diariomotor.com/tecmovia/2012/10/02/los-limites-de-la-eficiencia-

termica-en-motores-gasolina-y-diesel/

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https://www.clubensayos.com/Tecnolog%C3%ADa/VARIABLES-DE-

OPERACI%C3%93N-QUE-AFECTAN-EL-RENDIMIENTO-DE/

1411074.html

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