Balance Termico de Un Motor

BALANCE TERMICO DE UN MOTOR  Un balance térmico nos determina la distribución de las varias clases de pérdidas de calor Qe, liberado durante la combustión del combustible inyectado en un cilindro. El balance de calor se hace para un estado térmico constante del motor y es normalmente referido a una hora de operación o a un Kg de combustible. La ecuación del balance de calor queda Qc = Qe + Qenf + Qge + Qres !onde 

Qc " #alor liberado en una combustión completa.



$i " %oder calor&fico inferior del combustible en K'oule(Kg



) " #onsumo de combustible en Kg.(h



Qe " #alor equivalente a la potencia efectiva del motor en K*



#p " #alor espec&fico del agua de refrigeración



+s " +emperatura del agua a la salida del motor



+e " +emperatura de entrada del agua de refrigeración



 " lu'o de masa de agua de refrigeración en Kg(seg



Qenf " #alor cedido al refrigerante-agua o aceite



Qenf" /#p-+s0+e en K*



1m " #antidad de me2cla que entra al cilindro que es igual a la suma de consumo de aire-34 en Kg.(h 5 consumo de combustible-)en Kg.(h



+o " +emperatura de entrada de la me2cla



+ge "+emperatura de los gases de escape



1ge " #antidad de gases de escape en Kg(h



Qge " !iferencia calor&fica entre los gases de escape a la salida y la me2cla fresca inicial

Qge =( Wge * Cpgases * Tge - Wm * Cpmec!a" * T#$%&' en ) El calor cedido por radiación a la atmósfera Qr, el calor perdido por combustión incompleta Qci, las perdidas en ro2amiento y los errores presentados en la toma de datos se estiman

en la componente calor&fica Qres, calor residual  Qres = Qc - Qe - Qenf - Qge La distribución del calor disponible Qc en los componentes del balance térmico dependen del tipo de motor, la carga, velocidad, carga, variaciones dimensionales de los cilindros, relación de compresión y otros factores.

Calor equivalente al trabajo efectivo

Calor cedido al refrigerante

Calor en los gases de escape

Componente residual

EICIENCIA T,RMICA INDICADA O RENDIMIENTO INDICADO.

t " +raba'o del cilindro ( #alor suministrado t " 1i ( Qc "6i ( )hi Eficiencia térmica total

tt " +raba'o en el e'e ( #alor suministrado tt " 6e ( )hi

RENDIMIENTO DE LA COMBUTI.N C La combustión real no resulta tan completa como la ideal - 7sta tiene lugar cuando se quema todo el combustible , en general los gases de escape mantienen algo de combustible sin quemar adem8s de los productos de la disociación 9en consecuencia la cantidad de calor desprendido es inferior a Qc.

La relación entre la cantidad de :ilo0'oules efectivamente desprendidos por la combustión en el cilindro y la cantidad de Kilo0'oules correspondientes al poder calor&fico inferior de la cantidad de combustible empleado se denomina rendimiento de la combustión. Este rendimiento de la combustión o rendimiento qu&mico puede determinarse por el an8lisis qu&mico de los gases de escape y del combustible. #on e;ceso de aire y muy buena me2cla, la ignición puede apro;imarse a la ideal de modo que es posible llegar hasta # "