Menu

Refineria
Port Arthur Texas

Cicles dels motors tèrmics: teòrics, reals i operatius

Cicles dels motors tèrmics: teòrics, reals i operatius

El sistema de funcionament dels motors tèrmics es basa en un cicle que es va repetint constantment. En el cas dels motors de combustió interna, aquest cicle consta de:

  • Entrada de la barreja d'aire i combustible a la cambra de combustió amb vàlvula d'admissió oberta.

  • Combustió del combustible: quan el pistó és al punt mort superior, la vàlvula d'admissió es tanca i s'inicia la deflagració del combustible.

  • Expansió del cilindre: el pistó baixa fins al punt mort inferior per efecte de la pressió generant un treball mecànic amb les vàlvules tancades. 

  • Expulsió dels gasos produïts obrint la vàlvula de fuita.

Aquest cicle genera un moviment mecànic, si el cicle es repeteix tindrem un moviment mecànic constant.

Un motor tèrmic pot treballar mitjançant molts cicles diferents. Els cicles més comuns són: el cicle dièsel (per a motors dièsel), el cicle Otto (per a motors de gasolina), i el cicle Atkinson.

Cicles operatius d'un motor tèrmic

Per cicle operatiu entenem la successió d'operacions que el fluid actiu executa al cilindre i es repeteix periòdicament. La durada del cicle operatiu es mesura pel nombre de carreres efectuades pel pistó per fer-lo.

En aquest sentit, es distingeixen dos tipus de motors tèrmics:

S'han ideat, però, motors en què el cicle operatiu es verifica en 6 curses del pistó.

En aquest cas particular, quatre de les sis carreres són emprades per executar les mateixes operacions del cicle de quatre temps, i les dues restants serveixen per retenir la barreja combustible a l'interior del cilindre a fi de permetre al combustible, quan és poc volàtil, vaporitzar-se per complet i difondre's en l'aire comburent, o bé fer un escombrat del cilindre amb aire pur.

Aquests motors no han tingut, però, una difusió pràctica.

Què són i per a què serveixen els cicles teòrics dels motors de combustió?

El cicle teòric d'un motor tèrmic és una aproximació teòrica del funcionament per calcular-ne el rendiment.

El cicle d'un motor es constitueix mitjançant les transformacions físiques i químiques que pateix el combustible durant el pas per dins del motor.

L'examen quantitatiu d'aquests fenòmens tenint en compte totes les nombroses variables representa un problema molt complex. Per això, correntment se simplifica recorrent a aproximacions teòriques, cadascuna de les quals es basa en diferents suposicions simplificades, que tenen una aproximació gradualment creixent.

Com s'obtenen els cicles reals dels motors tèrmics?

El cicle real d‟un motor tèrmic s‟obté experimentalment per mitjà de diversos aparells indicadors. Aquests aparells són capaços de registrar el diagrama de pressions en funció dels volums, en un cilindre motor en funcionament.

El diagrama indicat reflecteix les condicions reals del cicle i té en compte els aspectes següents:

  • Pèrdues de calor.

  • Durada de combustió.

  • Pèrdues causades pel fregament del fluid.

  • Durada del temps dobertura de les vàlvules.

  • Temps d'encesa.

  • Injecció del combustible i les pèrdues de la fuita.

Autor:

Data de publicació: 28 de novembre de 2017
Última revisió: 25 de novembre de 2021