Motores de Ciclo Dual

UNIVERSIDAD CONTINENTAL DE CIENCIAS E INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA

 ASIGNATURA:  ASIGNATURA: MOTORES MOTORES DE COMBUSTION COMBUSTION INTERNA INTERNA

MOTORES DE CICLO DUAL

DOCENTE:

SEMESTRE:

VII

INTEGRANTE:

Huancayo 03 Febrero 2018

1 Contenido

1 Resumen ........................................................................................................................ 3 2 Introducción .................................................................................................................... 3 3 Marco Teórico. ................................................................................................................ 3 3.1 ANTECEDENTES. ................................................................................................... 3 3.2 FUNDAMENTO TEÓRICO. ...................................................................................... 4 3.2.1 El ciclo dual o Mixto ........................................................................................... 4 3.2.2 CICLO MIXTO ................................................................................................... 5 3.2.3 Clasificación del ciclo Dual: ................................................................................ 6 3.2.4 El Retardo de Encendido ................................................................................... 7 3.2.5 Emisiones contaminantes. ................................................................................. 8 4 CONCLUSIONES ........................................................................................................... 8 5 Bibliografia ...................................................................................................................... 9

1 RESUMEN

El ciclo dual es la mejor aproximación a la operación real de la máquina de ignición por compresión. En los ciclos de combustión interna como lo son el ciclo Otto y el ciclo Diesel se caracterizan por tener una sola entrada de calor mientras que el ciclo Dual el cual es el ciclo mixto tiene dos entradas de energía calorífica las cuales se realizan una a presión y la otra a volumen constante. 2 INTRODUCCIÓN

En este trabajo se describirá brevemente los fundamentos teóricos de los motores del Ciclo Dual, se revisar los diagramas característicos del ciclo Dual, Diagrama P-V, Diagrama T-S, se realizarán los cálculos y se determinarán los parámetros más importantes, tales como el calor suministrado, la potencia generada y la eficiencia del ciclo -Dual. Se hablará sobre las Diferencias del Ciclo Dual con los ciclos Ideales Otto y Diesel. 3 MARCO TEÓRICO. 3.1 ANTECEDENTES.

En las últimas décadas, debido a las regulaciones internacionales contra la contaminación del aire, al incremento de precio en los combustibles en general y a la relativa reducida disponibilidad de combustibles líquidos de buena calidad, las aplicaciones de motores alimentados con gas empezaron a incrementarse, principalmente en la generación de poder de estaciones eléctricas y en los sectores de vehículos comerciales. Por ello el uso actual de motores con gasolina-gas y Disel -Gas son una buena opción para ahorrar en combustible. El director de GE Global Research, Mark Little, quien explica: "El combustible diésel suele ser unas 10 veces más caro que el gas natural, por unidad de energía. Hay muchas empresas que están dejando de utilizarlo". GE ha desarrollado locomotoras que siguen utilizando diésel, pero que también pueden funcionar con hasta un 80% de gas natural. ha empezado a probar estas locomotoras con la compañía del ferrocarril de carga BNSF.

La directora ejecutiva de energía y sostenibilidad en la Universidad de California, en Davis (EEUU), Amy Myers Jaffe. Manifiesta:"La mayor preocupación para las flotas es la cuestión de la volatilidad del precio del combustible" "Así que hay mucho interés en el combustible dual". Un ejemplo es UPS en el año 2013 comenzó a probar 10 camiones de combustible dual que utilizan una tecnología de Clean Air Power, una compañía con sede en Leyland, Inglaterra (Reino Unido).

3.2 FUNDAMENTO TEÓRICO.

3.2.1 El ciclo dual o Mixto

Representa mejor los motores actuales de encendido por compresión. el proceso de suministro de calor se realiza una parte a volumen constante similar al ciclo Otto y otra parte a presión constante similar al ciclo Diesel, el resto del ciclo es similar a los ciclos Otto y Diesel. Este ciclo también se conoce como ciclo Semi-Diesel. Trabaja a menores relación de compresión que el ciclo Diesel. En este ciclo, después de la fase de compresión adiabática 1-2, sobreviene, como en el ciclo Otto, una fase de combustión a volumen constante 2-3, durante la cual se introduce la cantidad de calor Q1’ y luego, como en el ciclo Diesel, una fase de 3 -4 de combustión a

presión constante, en cuyo decurso se introdu ce la cantidad de calor Q1’’. Siguen después dos fases sucesivas, a saber: una, de expansión adiabática 4-5, y otra, de sustracción, a volumen constante 5-1, de la cantidad de calor Q2.

3.2.2 CICLO MIXTO

 =  =  +   = 3  2 ′′ = 4  3  = 2 = 5   5    =   =  3 2 +3 2 4+ 3  4  3  = 1  3 2 +5 4  3 5    =   =1 ∴  3  2 +  4  3  5  1  = 1  3 2 {2  1 +  32 43  1} 3 =  3 =  2 2

2 = − =  −  2 4 =  4  =  3 3   1   1    = 1   − ∗ (  1) +   1 el Ciclo Dual es superior al Ciclo Diesel, ya que incorpora un proceso adicional isocorico donde entra mayor calor al sistema y por lo tanto la eficiencia del ciclo aumenta. 3.2.3 Clasificación del ciclo Dual:  3.2.3.1 Cic lo Dual Di es el -G as (C ic lo S abathe)

El ciclo Sabathé ocurre cuando existe la utilización conjunta de un diésel 2 con un alto índice de Cetano y fácilmente inflamable, con Gas Natural, difícil de encender y fácil de quemar.

 3.2.3.2 Cic lo Dual G asolina -Gas

Es la utilización de la gasolina con GLP. Gas licuado de petroleo

El Ciclo Sabathé, al producir un incremento del área por ensanchamiento de presión y volumen, incrementa el trabajo obtenido y permite alcanzar mejores rendimientos. Comparación del rendimiento del ciclo Diesel, Otto y ciclo Dual (ciclo Sabathe)

3.2.4 El Retardo de Encendido

En la premezcla homogénea que ocurre en los motores dual-fuel, la introducción del combustible gaseoso con el aire de entrada produce variaciones en las propiedades físicas y de transporte de la mezcla, como en la relación calorífica específica, y en un

menor grado, los parámetros de transferencia de calor. Igualmente modifica la actividad de las reacciones de preignición y la energía liberada asociada. Por otra parte, el retardo en el encendido de los motores dual-fuel es significativamente diferente al mismo observado en un motor de operación diesel. El retardo tiende a incrementar inicialmente con el aumento en la admisión del combustible gaseoso hasta un valor máximo detectable, para después descender a un mínimo antes de alcanzar la relación total estequiométrica, basado en los gases combinados, líquidos combustibles y el aire disponible.

3.2.5 Emisiones contaminantes.

El motor dual-fuel es un motor que produce emisiones bajas en monóxido de carbono (CO), a causa del bajo contenido de carbono en el combustible y de la baja temperatura proveniente de los gases de escape. 4 CONCLUSIONES 

La combinación de estos dos procesos es el fundamento de un ciclo Dual ideal que es usado en motores Diesel modernos, con frecuencia de un 40 a 60% del total de la combustión se realiza a volumen constante.



Hay un aumento en la entrada de calor en el proceso de compresión lo cual aumenta la eficiencia al aumentar el poder calorífico de las moléculas.



El Ciclo Dual con las mismas relaciones de compresión del diesel y las condiciones de explosión del Ciclo Otto, el rendimiento resultante es mayor, lo que resulta una ventaja para la conversión de los motores diésel para operar en forma mixta con gas natural.

5 BIBLIOGRAFIA

https://www.technologyreview.es/s/3812/los-motores-duales-ya-funcionan-con-un-95-degas-natural. http://www.acpaarrozcorrientes.org.ar/Jornadas-2012/TOTALGAZ.pdf  . http://powerplants.mandieselturbo.com/docs/librariesprovider7/technical-papers/55100169-00ppr.pdf?sfvrsn=22 https://es.scribd.com/doc/49426172/CICLO-DUAL