– Los motores Diesel queman el combustible de manera mas completa ya que operan a menores RPM, por tanto producen menos contaminación.
– ?Diesel ˜ 35 a 40%
La mayor eficiencia y menor costo lo hacen la opción mas indicada para operar dispositivos que requieren cantidades de potencia relativamente grandes
VENTAJAS DEL CICLO DIESEL SOBRE EL CICLO OTTO
Pueden trabajar con mayores rv sin que ocurra detonación (14 a 18) ya que solo se comprime aire, el combustible se inyecta al final del proceso de compresión.
– Utilizan combustible Diesel que es mas económico
– Pueden trabaja durante largos períodos de tiempo.
– Son de gran tamaño y peso ya que deben soportar mayores presiones (rv Altas)
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 rv que el ciclo Diesel.
Se debe precalentar el combustible para que pase al punto de autoignición de la mezcla.
– Modela mejor la parte superior del diagrama P – V real.
(Gp:) P
(Gp:) V
(Gp:) T
(Gp:) s
Procesos
1 – 2 Compresión adaiabática reversible.
2 – 3 Absorción de Calor a V = Cte
3 – 4 Absorción de Calor a P = Cte
4 – 5 Expansión adiabatica reversible
5 – 6 Rechazo de Calor a P = Cte
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
S = Cte
P = Cte
V = Cte
1Q5
1Q5
2Q3
2Q3
3Q4
3Q4
(Gp:) P
(Gp:) V
(Gp:) T
(Gp:) s
Procesos
1 – 2 Compresión adaiabática reversible.
2 – 3 Absorción de Calor a V = Cte
3 – 4 Absorción de Calor a P = Cte
4 – 5 Expansión adiabatica reversible
5 – 6 Rechazo de Calor a P = Cte
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
S = Cte
P = Cte
V = Cte
1Q5
1Q5
2Q3
2Q3
3Q4
3Q4
s
(Gp:) T
(Gp:) 1
(Gp:) 2
(Gp:) 3
(Gp:) 4
(Gp:) 5
(Gp:) P = Cte
(Gp:) V = Cte
(Gp:) 1Q5
(Gp:) 2Q3
(Gp:) 3Q4
La eficiencia del ciclo viene dada por:
Definimos:
Relación de Compresión (rv)
Relación de Presiones (rp)
Relación de interrupción o corte (rcp)
Relación de calores específicos (k)
s
(Gp:) T
(Gp:) 1
(Gp:) 2
(Gp:) 3
(Gp:) 4
(Gp:) 5
(Gp:) P = Cte
(Gp:) V = Cte
(Gp:) 1Q5
(Gp:) 2Q3
(Gp:) 3Q4
Proceso 2 – 3
Proceso 5 – 1
Se cambia el orden de las temperatura para que de positivo
Proceso 3 – 4
Se introduce Cp0 ya que hay involucrado trabajo de frontera
Introduciendo la ecuación de gases ideales.
Analizando los proceso isentrópicos con la ecuación Tvk-1 = Cte y realizando ciertas manipulaciones matemáticas obtenemos:
La eficiencia aumenta si:
rv Aumenta y/o rpv Aumenta y/o rcp Disminuye
Para la misma rv y entrada de calor ?otto > ?dual > ?Diesel
Es posible que la eficiencia del ciclo Diesel sea mayor si se aumenta rv
Los ciclos Otto, Diesel y Dual están compuestos por procesos internamente reversibles pero totalmente reversibles por lo tanto la eficiencia de Carnot será siempre mayor.
DIVERGENCIAS MAS IMPORTANTES ENTRE EL CICLO
ABIERTO IDEAL DE LOS MCI Y EL CICLO DE AIRE NORMAL
1.- El calor específico de los gases reales aumenta a medida que aumenta la temperatura.
2.- El proceso de combustión reemplaza el proceso de transmisión de calor a alta temperatura.
3.- La combustión puede ser incompleta.
4.- Cada ciclo mecánico involucra procesos de entrada y salida que hacen que el descenso de la presión a través de las válvulas se traduzca en un aumento de trabajo para llenar el cilindro con aire y para expulsar los productos de combustión.
5.- El calor transmitido entre los gases en el cilindro y sus paredes es considerable.
6.- Hay irreversibilidades asociadas con los gradientes de presión y temperatura, así como en los proceso de compresión y expansión
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