Curso de Mecánica Aplicada - Aula Virtual
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Curso de Mecánica Aplicada
El motor Diesel. Principios básicos de funcionamiento.
Ciclo Ideal Prof. Laura Draghi
2018
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OBJETIVOS
• Conocer los principios básicos del funcionamiento de los motores diesel de tractores y los principales mecanismos incluidos en su funcionamiento elemental
• Demostrar los parámetros de los cuales depende el rendimiento térmico de un ciclo ideal diesel
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El hombre y los animales como fuentes de energía
• Los seres humanos son capaces de erogar poca potencia: 0,1 CV .
• En trabajos de corta duración: 0,4 CV.
• Fuerza: 6 kg a una velocidad de 4 km/h usando una manivela.
• Hasta 60 kg a 0,6 km/h cuando opera pedales.
La palabra TRACTOR, 1856 Inglaterra.
"motor de tracción" TRACtion moTOR.
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Polivalencia y mucha fuerza a escasa velocidad
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MOTORES
COMBUSTION EXTERNA
(Vapor)
OTTO
Carburación Externa
Ciclo 2 tiempos
Alto Régimen Bajo Régimen
Ciclo 4 tiempos
DIESEL
Carburación Interna
Combustion Interna
MOTORES
Diesel Actual
(Regulación electrónica
+Common Rail)
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Motor a Vapor: Combustión Externa, genial invento, pero …
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MOTORES A VAPOR
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Características de los motores agrícolas.
• Los motores que se utilizan actualmente en los tractores agrícolas son endotérmicos, de carburación interna, alternativos y de cuatro tiempos. Estos motores deben trabajar en circunstancias muy diferentes a las de un automóvil.
• Principio de funcionamiento.
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Principios en los que basa su funcionamiento
FUNCION PROPIEDAD MECANISMO
Compresión y Expansión de
Gases
Compresibilidad de los Gases
Pistón - Cilindro
Carburación
(Liquido + Gas)
Incompresibilidad de los líquidos
Bomba Inyectora + Inyector
Movimiento alternativo en
rotativo y continuo
Estanqueidad de los sólidos
Biela - Manivela
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Refrigeración por Aire
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Codos ó muñequillas ó
manivelas
Contrapesos
Eje de giro
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V1-V2
V2
P.M.S.
P.M.I.
carreraV1
12
1
vcc
Vcil
vcc
vccVcil
V
Vrc 181
58
10003
3
cm
cm
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CICLO IDEAL DIESEL. DIAGRAMA PRESION-VOLUMEN
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Q2
Q1
Q2
Q1
CICLO IDEAL DIESEL. DIAGRAMA PRESION-VOLUMEN
TRABAJO
GENERADO
P1 V1γ = P2 V2
γ
P2 = P1 (V1/ V2) γ
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a) Renovación del fluido para reiniciar el
ciclo: el motor se llena de una nueva carga de
aire procedente del exterior (ADMISION)
b) COMPRESION de la masa de aire
aspirado: En esta la energía mecánica
absorbida por el aire hace que este eleve su
energía interna y en consecuencia su
temperatura, alcanza valores de 600 a 700 °C
Tiempos necesarios para desarrollar cada ciclo
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c) Aporte de energía calórica Q2: El gasoil es
finamente pulverizado por el inyector en la
cámara de combustión, entonces la elevada
temperatura provoca la combustión de la
mezcla.
d) EXPANSION de la mezcla de gases de
combustión: en esta etapa la energía calorífica
aportada al fluido se transforma, en su mayor
parte, en energía mecánica absorbida y
transmitida al exterior por el mecanismo biela -
manivela, el resto se disipa como calor en los
gases de escape.
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Par motor (Nm kgm)
Pm = Ft r
Pm = Ft C/2
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Sabiendo que
dosuministracalor
sustraídocalor - dosuministra calort
23
1423
TTCp
TTCvTTCpt
Cv
CpRI
V
V
2
3
1
1
rc
11
1-
RI
RIt
Calor suministrado Q2 = m Cp (T3-T2)
Calor cedido Q1 = m Cv ( T4 – T1)
Rendimiento térmico Ideal del ciclo Diesel
P2 = P3 V4 = V1
rc = V1/V2
3
3
2
2
T
V
T
V
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BIBLIOGRAFÍA
• “Los tractores agrícolas”. Botta, Draghi, Jorajuría. Secretaria de Extensión Universitaria, Departamento de Publicaciones e Imprenta. UNLuján. ISBN 987-9285/11/5. Marzo 2004.(Disponible en Biblioteca Central de la Facultad)
• “Motori endotermici” D. Giacosa. Ed. Ulrico Hoepli, Milán. Iatalia.1968. (Disponible en Biblioteca parcial del curso de Mecánica Aplicada)
• “El tractor agrícola. Fundamentos para su selección y uso”. Mario De Simone, Laura Draghi, Jorge Hilbert y Daniel Jorajuría Collazo. Ediciones INTA. 2006. (Disponible en Biblioteca Central de la Facultad)
• “Les Moteurs Diesel. Technologie et Fonctionnement”. C. CEDRA; D. GAUTHIER. 1990. CEMAGREF. Francia. (Disponible en Biblioteca parcial del curso de Mecánica Aplicada).
• “Engine & Tractor Power” Goering, C. Published by the American Society of Agricultural and Biological Engineers, St. Joseph, Michigan.USA. (Disponible en Biblioteca parcial del curso de Mecánica Aplicada)