Motor de gasoil.
Cicle dièsel

Motor endotèrmic
Caixa de canvis

Diagrama de pressions per a un motor de 4 temps

Diagrama de pressions per a un motor de 4 temps

A continuació analitzem el diagrama de les pressions d'un cicle real en funció del desplaçament angular de l'eix per a un motor de 4 temps.

Coneixent el cicle indicat, la immediatesa és traçar el diagrama de les pressions en el cilindre del motor tèrmic en funció del desplaçament angular de la maneta, en lloc de fer-ho en funció dels volums o dels moviments alternatius del pistó. En fer-ho tenim en compte la relació cinemàtica que lliga aquest últim amb la rotació de l'eix.

A la figura aquesta representat el diagrama relatiu a un motor de 4 temps. En el cicle real les transformacions no es verifiquen entre els límits representats pels punts morts. Per tant, les fases del cicle són diferents entre si i difereixen, alhora, dels corresponents a la carrera del pistó.

Examinem com varien els valors de la pressió durant el desenvolupament del cicle del motor alternatiu de 4 temps i les reaccions termodinàmiques produïdes.

Primer temps: admissió

Diagrama de pressions d'un motor de 4 temps

Al començament de la carrera d'aspiració 1,2 l'interior del cilindre del motor alternatiu es troba a una pressió lleugerament superior a l'atmosfèrica per no haver acabat encara la fase d'escapament.

Quan el pistó es troba en el punt 2, en la seva carrera cap al P.M.I, aspira certa quantitat d'aire o barreja gasosa d'aire i gasolina o gasoil a través de la vàlvula d'aspiració, oberta oportunament. Durant gairebé tota aquesta fase hi ha una pressió menor que l'exterior, a causa de la resistència que troba el gas en els conductes. Això origina la trucada depressió en l'aspiració. Aquesta depressió resulta més intensa com més gran és la velocitat del gas, a causa de la major resistència que aquest fluid ha de vèncer al seu pas per aquests conductes. Com és evident, aquesta fase representa treball passiu.

Quan en el punt 3 el pistó inicia la seva carrera de retorn, l'ambient en el cilindre del motor endotèrmic es troba encara en depressió; per aquest motiu, i malgrat el moviment contrari del pistó, continua la introducció del fluid fins a 4. En el punt 4 s'igualen la pressió interna i la pressió atmosfèrica. En aquest punt s'ha de tancar la vàlvula d'aspiració. Si el conducte d'admissió és llarg, es pot utilitzar l'efecte de la inèrcia de la columna gasosa, per continuar l'admissió després del punt 4 retardant, per a això, el tancament de la vàlvula.

En el punt 4 s'inicia, doncs, la veritable compressió.

Segon temps: compressió

La compressió de la càrrega es produeix com a conseqüència del moviment del pistó en la fase 4-6. Tenint en compte que la combustió requereix un cert temps per realitzar-se, a fi d'aconseguir el millor desenvolupament de la fase útil (combustió i expansió) s'efectua l'encesa abans del P.M.S. El punt 6 'ens dóna el valor' màxim de la pressió sense encès.

Tercer temps: combustió i expansió

Amb l'encesa en el punt 5, una mica abans d'acabar la fase de compressió s'inicia la combustió, la qual origina una sobtada elevació de temperatura i de pressió que arriba al seu valor màxim en el punt 7. La combustió finalitza quan el pistó ha recorregut ia una part de la carrera. Examinarem seguidament amb mes detall el desenvolupament de la combustió en els dos casos diferents d'encesa per guspira i per compressió,

Acabada la combustió, sobrevé l'expansió. El volum augmenta i la pressió experimenta un ràpid descens o minva, ocasionada també, en part, per la transmissió de calor a les parets del cilindre. L'expansió s'hauria de prolongar quan fos possible per aprofitar al màxim la fase útil, és a dir, fins a la proximitat del PMI, però, en la pràctica, per facilitar l'expulsió dels gasos, s'interromp aquesta amb l'obertura anticipada respecte al punt mort inferior - de la vàlvula d'escapament en el punt 8.

Quart temps: escapament

Els gasos, que en el moment de l'obertura de la vàlvula d'escapament es troba a pressió superior a l'atmosfèrica, es descarreguen amb violència a l'exterior. En aquest primer període de la fase, que discorre gairebé a volum constant (escapament espontani), la pressió descendeix amb rapidesa, i en el punt 9, quan s'inicia la carrera d'escapament, és poc superior a l'atmosfèrica, amb tendència a baixar encara més durant la primera part d'aquesta carrera.

Pot ocórrer, si els conductes d'escapament són llargs, que, per efecte de la inèrcia de la columna gasosa, es produeixi en 10 una intensa depressió. En 11 s'inicia el segon període de la fase: el pistó expulsa els gasos que ocupen encara el cilindre. Aquest període transcorre amb pressió lleugerament superior a l'atmosfèrica (sobrepressió en la fuita) per la resistència que han de vèncer els gasos en travessar la vàlvula i els conductes d'escapament i representa, per tant, treball positiu. El pistó del motor alternatiu no pot, però, expulsar tots els gasos, perquè una part d'ells ocupa la cambra de combustió.

En 1, al final de la cursa d'escapament, la pressió té encara un valor lleugerament superior a l'atmosfèrica; per tal motiu es perllonga la fase fins al punt 2. Mentrestant ha començat l'obertura a 12 de la vàlvula d'admissió, de manera que en 2 es troba ja totalment oberta, i ofereix en aquest punt la secció màxima de pas per a la nova fase aspiració. Comença així un nou cicle, que es repetirà amb regularitat.

valoración: 2.8 - votos 13

Última revisió: 16 de abril de 2018