Menu

Refineria
Port Arthur Texas

Cicle indicat previst

Cicle indicat previst

Per determinar el valor de les forces que actuen sobre els òrgans de l'motor és important conèixer bé el cicle. A més, ens permetrà diemensionar les peces de l'motor durant el desenvolupament de el projecte.

Aquest pot traçar per similitud amb cicles de motors semblants amb aquell en estudi. Aquesta informació també s'obté d'una manera senzilla i ràpid, amb una aproximació suficient, emprant el següent mètode, que exposem a títol d'exemple i recomanem com a aplicable a el cas dels motors de 4 temps i d'encesa per espurna.

Coneixent el diàmetre, la carrera i la relació de compressió p, calculem el volum de la cambra de compressió Vc, o el de la cilindrada unitària, Vp, els valors Vc i Vc + Vp portem com abscisses a un diagrama cartesià. En correspondència amb aquestes abscisses portem com ordenades les respectives pressions registrades a la fin de cadascuna de les fases. A la pràctica, per al cicle Otto es fixen els seus valors, amb discreta aproximació, com segueix:

p1 = pressió a la fi de l'aspiració = entre 0,9 i 1 kg / cm 2 ;
p2 = pressió a l'acabo de la compressió = p1 p ^ nc;
p3 = pressió màxima a la fi de la combustió = 7 p - 2;
p4 = pressió de cessament d'expansió = p3 / p ^ ne;

a on:

nc = exponent de la politropica de compressió;
ne = exponent de la politropica d'expansió.

Les dues politropicas es tracen segons la construcció de Brauer. A tall d'exemple per mostrar com s'estableix la corba de compressió, es traça la recta OR formant un angle a qualsevol amb l'eix de les abscisses, i després, la recta OB descrivint un angle b amb el de les ordenades de manera que

tg b = (1 + tg a) ^ n -1,

en el qual n = nc; o bé n ne.

Es projecta el punt 1 (p2) sobre dos eixos cartesians; després, des dels punts C1 i D1 'es tracen dues rectes de 45 º d'obertura conn els eixos, i des dels punts C'o i D'o, dues normals a aquests eixos; la interseccion de les mateixes ens dóna el punt 2 de la politropica. Repetint la construcció per al punt 2, s'obté el punt 3, i així successivament. De manera anàloga es procedeix per la corba d'expansió. Tenint present quan portem explicat sobre la diferència que hi ha entre cicle ideal i el cicle indicat, no serà difícil de comprendre per que a la figura apareixen arrodonits els diversos traços finals de les fases.

Cicles reals - cicle indicat previstEn aquesta il·lustració estan indicats per a cada punt angles corresponents de la maneta.

Per simplificar, el valor de p1 es fa igual a 1 kg / cm 2 per a tots els cicles i totes les aplicacions. L'expressió de p4, anteriorment indicada, és també valida en tots els casos. Per al cicle Diesel no existeixen expressions empíriques que donin valors de p2 i p3 propers als calculats segons les normes i formules de la termodinàmica.

En els motors per a instal·lacions fixes i marines, tenint en compte el limitat camp de variació de la relació de compressió i l'escassa importància que aquesta variació té respecte a l'elevat valor d'aquesta relació, generalment no es traça el cicle indicat previst per a cada motor, però es parteix d'un cicle tipus, normalitzat, derivat dels obtinguts en motors existents per mitjà de l'indicador.

De el cicle indicat previst, així obtingut, es dedueixen els esforços produïts pel gas sobre el pern de pistó, multiplicant els valors de les pressions per la superfície de la mateixa pistó.

Autor:

Data de publicació: 26 de octubre de 2010
Última revisió: 15 de febrer de 2020