MCI-Cap.3, Ciclo Real de Los MCI

 

UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA  FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA –  ELÉCTRICA   ELÉCTRICA Y ELÉCTRÓNICA

MOTORES DE COM BU STI ÓN I N TE TER RN A Desarrollado por: MBA Ing. José R. Campos B. - 2010 1

 

Capítulo III Semana 5: CICLO

REAL DE LOS MCI

3.1. Ciclo real de funcionamiento.  3.2. Fundamento de los adelantos y retardos de cierres y aperturas de válvulas. 3.3. Análisis comparativo entre los ciclos Teóricos y Reales.  3.4. Diagramas Cerrados,  Abiertos y Circulares. Circulares. 

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3.1. CI 3.1. CICL CL O REA L DE FUNCI FUNCIONA ONA MIENT MIENTO O DE L OS M.C.I M.C.I..  AAVA: adelanto a la apertura  AAV de la válvula de admisión de 20 a 30° APMS. RCVA: retardo al cierre de la válvula de admisión de 40 a 60 ° DPMI.  AAVE: adelanto a la apertura  AAVE: apertura de la válvula de escape de 40 a 60 ° APMI. RCVE: retardo al cierre de la válvula de escape de 20 a 25 °DPMS.  ACH o AI: adelanto adelanto a la chispa o adelanto a la Inyección de 10 a 15° APMS a 15 a 20 ºDPMS. 3

 

3.2. Fundamento de los adelantos y retardos de cierres y aperturas de válvulas  AAVA de 20 a 30° APMS

1º. Con el motor girando a gran velocidad, el tiempo que está abierta la VA es relativamente pequeño y el llenado del cilindro es incompleto. 2º. Cuando se abre la VA, no empiezan a entrar los gases en el cilindro inmediatamente, pues tienen que Disponiendo un cierto AAVA se consigue: a. Asegurar el traslape.  b. Asegurar que la V VA A esté completamente completamen te abierta cuando el pistón se dirija al PMI.

vencer su propia inercia para ponerse en movimiento, por tanto, cuando empieza a bajar el pistón, los gases todavía no han llegado al cilindro, con lo que el espacio que el pistón va desalojando no va siendo llenado en su 4 totalidad por los gases que entran.

 

Fundamento Fundamen to de los adelantos y retardos de cierres y aperturas de v álvulas  °

RCVA de 40 a 60  DPMI

1º. Si la VA se cierra con retraso, es decir, cuando el pistón ha sobrepasado el PMI y empieza a subir en el tiempo de compresión, se consigue que, aunque el

TRASLAPE:

pistón esté subiendo los gases sigan entrando en el cilindro, debido a la misma inercia que poseen a consecuencia de la velocidad de entrada, con lo cual se mejora el llenado del cilindro.

Es el momento en que las dos válvulas A y E se encuentran abiertas para la expulsión de los gases de la combustión y el aprovechamiento del ingreso de aire. Tiene como objetivo la expulsión de

2º. Si el RCVA RCVA fuese muy grande, llegado un momento el pistón haría salir los gases por la misma VA, por lo que se comprende que esta cota al igual que las demás, debe

los gases residuales su energía cinética. Tiene utilizando como función el cierre y la apertura de la VE.

estar de unos del límites determinados por lasdentro características motor. motor . 5

 

Fundamento to de los adelantos y retardos de cierres y Fundamen aperturas de v álvulas 

AAVE de 40 a 60° APMI 1º. Cuando el pistón llega al PMI, terminando el tiempo de explosión, se abre la VE, como en esos momentos existe todavía una considerable presión en el cilindro, el pistón encuentra una oposición a subir en el tiempo de escape, lo que resta potencia al motor. 2º. Si se dispone de un AAVE, se abre esta válvula antes que el pistón llegue al PMI en REGLAJE DEL MOTOR: Es la determinación de todos los ángulos de apertura, cierre, chispa y factores que a uno lleva a fijar un ángulo.

el tiempo de explosión, por lo que cuando el pistón empiece a subir en el tiempo de escape ya lleva la válvula abierta un rato y por ello la presión en el interior del cilindro ha desaparecido casi por completo y el pistón no encuentra oposición para subir, evitándose la pérdida de potencia por esta 6 causa.

 

Fundamen Fundamento to de los adelantos y retardos de cierres y aperturas de v álvulas  °

 AAVE de 40 a 60  APMI  AAVE  APMI   3º. De lo mencionado anteriormente se puede deducir que hay un periodo de tiempo muy breve, durante el cual las dos válvulas se encuentran abiertas al mismo tiempo. A este momento se le conoce como “cruce  de válvulas”  y su valor es tanto más grande mientras mayor seadel el número rpm que el eje cigüeñal motor de puede alcanzar. Llamado también traslapo o solapo que contribuye al mejor llenado del cilindro o mejor respiración del motor. 7

 

Fundamento to de los adelantos y retardos de cierres y Fundamen aperturas de v álvulas  °

RCVE de 20 a 25  APMI

1º. Si la VE se cierra cuando el pistón llega al PMS terminando el escape, no da tiempo a que salgan todos los gases quemados, quedando algunos en el interior del cilindro, ocupando un espacio del que luego no podrán disponer los gases frescos, con lo que el llenado del cilindro con estos gases es menor.

2º. Si se dispone de un cierto RCVE, los gases siguen saliendo aunque el pistón empiece bajar, debido a la misma velocidadade salida. 8

 

Fundamento Fundamen to de los adelantos y retardos de cierres y aperturas de v álvulas 

RCVE de 20 a 25° APMI 3º. Por otra parte, cuando ya está abierta la VA, la velocidad de salida de los gases quemados arrastra con más fuerza a las frescas de admisión, que ha medida que van entrando empujan a los quemados, efectuando un barrido perfecto del interior del cilindro. OBJETIVO: Asegurar el traslape, es decir, mayor expulsión de los gases residuales utilizando la energía cinética del flujo.

4º. Se comprende que si este RCVE es excesivo, gran cantidad de gases frescos saldrán por el escape, desperdiciándose. desperdiciándose. 9

 

Fundamento to de los adelantos y retardos de cierres y Fundamen aperturas de v álvulas 

ACH o AI De 10º - 15º APMS a 15º - 20º DPMS La chispa en la bujía debe saltar cuando el pistón está muy cerca del PMS terminando el tiempo de compresión por que la combustión no es instantánea, pues lo duratanto entre 2 a3 segundos, y por debe empezar antes de que el pistón llegue al PMS y terminar entre 15 y 20º DPMS. 10

 

3. 3.3. 3. A n  i s i s c o m p a ra r a t iv i v o e n t r e lo lo s c i c l o s ál is Te ór i c o s y R e al a l es e s d e l o s M C I  

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 Análisis comparativo entre los ciclos Teóricos y Reales 

MÁQUINA IDEAL

MÁQUINA REAL

q1  es proporcionado del exterior por una fuente a alta Tº y las pérdidas q2 se hallan por el 2do. principio

q1 es proporcionado por la combustión a/c que se introduce al cilindro por lo tanto van haber pérdidas

de la termodinámica.

2  adicionales que no son q previstos por el 2do. principio de la termodinámica. 

Sustancia de

Es sustancia pura

CxHy + Aire

trabajo

Su composición química no varía.

Varía su composición.

n1 y n2 son constantes. k es constante

n1 ≠ n2  y son variables.

q1, q2 

Exponente politrópico Eficiencia térmica

nT 

OTTO



1

1



 

k  1 

nT 

OTTO



1

1



 

n1 1 

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3 . 4 . D i ag a g r a m a s C e r r ad ad o s , A b i e r t o s y Circulares 

DI AGR AGRAM AM A CERR ERRAD ADO O

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DI AGR AGRAM AM A ABI ER ERTO TO

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DI AGR AGRAM AM A ABI ER ERTO TO P1, se encuentra ligeramente superior a la atmosférica por no haber terminado la fase de escape: P2 P2,,el inicio de la aspiración; P3 P3,,El pistón inicia su carrera de retorno, encontrándose aún en depresión por este motivo continua la introducción de fluido hasta el P4; P4 a Presión atmosférica, en este punto se cierra la válvula de aspiración; P5 P5,, se da el encendido antes del PM;; P7 presión máxima, en el P8 se abre las válvulas de escape, en el P9 P9  efectoperiodo de la inercia de lade columna se produce una depresión en  se el inicia P10   ; la P10 encarrera el P11 de se escape; inicia el por segundo de la fase escape,gaseosa sobrepresión en el escape por la resistencia que han de vencer los gases al atravesar la válvula y conductos de escape; en el punto 12 se apertura la válvula de admisión y en el punto 2 se cierra la válvula de escape.

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DI AG AGR RAM A CI RCUL AR

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