Refineria
Port Arthur Texas

Examen del diagrama indicat

Examen del diagrama indicat

Què és el diagrama indicat?

El diagrama indicat és el diagrama que representa el cicle real d'un motor tèrmic (un motor dièsel o un motor Otto).

El cicle real d'un motor tèrmic reflecteix les condicions efectives de funcionament. Aquestes condicions s'identifiquen amb el diagrama de pressions mitjanes en el cilindre en correspondència a les diverses posicions del pistó. La pressió mostrada en un diagrama de pressions mitjana és l'anomenada pressió mitjana indicada.

Estudi del diagrama indicat

Estudi del diagrama indicat d'un motor tèrmic Pare l'estudi dels motors tèrmics de combustió interna importa conèixer bé el diagrama indicat d'un motor.

Mesurant la superfície del diagrama s'obté la pressió mitjana indicada. Coneixent la pressió mitjana indicada, i tenint en compte la cilindrada del motor tèrmic i el nombre de carreres útils en la unitat de temps, s'obté la potència indicada, és a dir, la potència desenvolupada en el cilindre.

A la pràctica, per calcular la potència indicada se suma a la potència mesura amb el fre la potència absorbida pels fregaments, la qual es valora, al seu torn, fent girar el motor sense combustió.

Els aparells indicadors es fan servir per a l'estudi a les sales de prova i per comprovar la regularitat del cicle. Com la forma d'aquest depèn de la manera en què es desenvolupen les transformacions en motor, les irregularitats de funcionament poden estudiar-se mitjançant una detinguda inspecció del cicle indicat.

Estudi del diagrama indicat en un motor de 4 temps

Examinem, doncs, en els seus principals detalls, el diagrama indicat prenent com a referència el del motor de 4 temps.

Molts dels raonaments que es fan són vàlids tant per al motor Otto com per al motor dièsel, atès que la forma és similar en tots dos, ja que només difereixen en ells els valors de les pressions i de la temperatuáximas. La figura de dalt mostra els diagrames indicats d'un motor Otto: un, amb plena obertura, és a dir, amb la vàlvula de papallona, completament oberta; l'altre, amb obertura només parcial, és a dir, amb la papallona semitancada.

Com ja sabem, la superfície en blanc és positiva i la ratllada, negativa; aquesta ultima representa, de fet, el treball perdut pel bombament durant les fases d'escapament i d'aspiració.

Diagrama indicat per a un motor de 4 temps Quan la papallona aquesta tota oberta, la resistència al pas de l'aire és mínima i entra la major quantitat possible de mescla. La superfície positiva que representa el treball útil és, per tant, màxima. Quan la vàlvula papallona està parcialment tancada, entra menys quantitat de barreja; per tant, és menor el treball realitzat pel fluid, i la superfície positiva es redueix.

L'efecte de la parcialització per mitjà de la vàlvula papallona és totalment oposat a la superfície ratllada. Quan la vàlvula papallona està oberta, la resistència al pas de l'aire és mínima, i, si el conducte aquesta ben dissenyat, la pressió en el cilindre serà molt pròxima a la pressió atmosfèrica.

Quan la vàlvula papallona aquesta tancada en part, la resistència al pas de la mescla és considerable; aquesta no entra amb la rapidesa que requereix l'augment de volum en el cilindre al lliscar el pistó i, per tant, es crea una depressió.

En el primer cas, el treball perdut per bombament és mínim, i la superfície negativa molt reduïda; en el segon cas, el treball perdut és notable, i la superfície negativa, molt gran.

La posició de la papallona del carburador influeix molt, per tant, en la pèrdua de treball per bombeig, cosa que no passa en el motor dièsel, per no existir en ells aquesta vàlvula de papallona.

A la figura anterior aquesta assenyalat el punt corresponent a l'encesa de la càrrega. Com ja hem indicat, dit encesa s'ha d'efectuar abans del P.M.S., per tal que la combustió, que necessita un cert temps per realitzar-se, s'assembli el que sigui possible a la fase teòrica. Això vol dir que l'encesa s'ha de fer gairebé a volum constant. El temps d'encesa s'estableix experimentalment trobant, per mitjà de proves, el valor corresponent a la potència màxima que es pot obtenir sense arribar a la detonació o funcionament violent del motor.

L'instant en què salta l'espurna correspon al punt en què la pressió equival a la meitat de la que s'aconsegueix en el P.M.S. Si l'espurna salta amb retard, gairebé tota la combustió es desenvolupa després del P.M.S. La pressió màxima s'assoleix quan el pistó s'ha lliscat notablement cap al P.M.I i el seu valor és, per tant, més baix que el normal. La superfície del cicle es redueix, segons es representa al figura anterior (a). La mateixa deformació del diagrama indicat es produeix en el cas d'una combustió lenta. Quan l'espurna salta de la bugia amb bestreta, la combustió passa en gran part abans del P.M.S., la pressió màxima és superior a la normal i el cicle apareix deformat, com pot observar a la figura anterior (b).

Conclusions

Diagrama indicat d'un motor Otto de 4 temps De l'examen del cicle indicat és fàcil deduir també si els conductes i les vàlvules d'aspiració i escapament estan ben dissenyats i són ben proporcionats, i si els temps d'obertura de les vàlvules s'han triat degudament.

En efecte, si els conductes de la barreja o de l'aire són insuficients i ofereixen excessiva resistència, o bé s'ha retardat el principi de l'obertura de la vàlvula d'aspiració, la pressió en el cilindre durant la carrera d'aspiració és inferior a la normal i, per tant, augmenta el treball de bombament com es mostra a la figura (a).

Si, per contra, són els conductes d'escapament els que ofereixen resistència anormal al pas dels gasos, o bé s'endarrereix el principi d'obertura de la vàlvula d'escapament, la pressió en el cilindre és superior a la normal durant la cursa d'expulsió; per tal motiu, no només augmenta el treball de bombament, com es representa a la figura (b), sinó que resulta, a més, excessiva la quantitat de gasos de combustió que romanen en el cilindre a l'acabo de la carrera i, per tant, excessiva també la dilucion de la càrrega fresca que s'introdueix durant la següent fase d'aspiració.

Com a conseqüència tindrem una disminució en el valor de la pressió màxima i en els valors de les pressions en tota la fase de treball. Aquest defecte és també causi de reducció en la superfície del diagrama indicat, és a dir, d'una pèrdua de treball útil.

valoración: 2.9 - votos 10

Última revisió: 8 de abril de 2018