Funcionamiento de motores y transferencia de calor

Motor 4 tiempos

Admisión: desciende el pistón y aspira la mezcla aire combustible. La válvula de escape se cierra y la de admisión está abierta.

Compresión

La válvula de admisión se cierra y se comprime el gas en la cámara, ambas válvulas están cerradas.

Expansión

Al llegar al final de la carrera, el gas alcanza la presión máxima. En los ciclo Otto salta la chispa en la bujía y se inflama la mezcla, en los diésel se inyecta a través del inyector el combustible pulverizado. Una vez iniciada la combustión se expanden los gases y empujan el pistón hacia abajo.

Escape

El pistón empuja ascendente los gases que salen por la válvula de escape.

Motor 2 tiempos

El cambio de gases se dirige mediante el pistón.

1er tiempo (compresión y admisión)

El pistón asciende y comprime la mezcla de combustible y aire en el cilindro.

2º tiempo (expansión y escape)

La chispa que provoca la bujía incendia la mezcla, crea una explosión que empuja el pistón hacia abajo. En un momento se deja libre el canal de escape y salen los gases.

Culata

Pieza que cierra los cilindros. Se instalan las válvulas de admisión y de escape, colectores, árbol de levas...

Árbol de levas

Se encargan de abrir las válvulas de admisión y de escape.

Válvulas de admisión

Permiten la entrada de la mezcla aire-combustible desde los colectores a las cámaras de combustión.

Válvulas de escape

Permiten la salida de los gases de combustión.

Bloque motor

Cuerpo estructural donde se alojan todos los componentes del motor.

Cilindros

Están contenidos en el bloque motor y son cavidades por las que se deslizan los pistones, se une a la culata con la junta de culata:

Junta de culata

Junta de cartón-aluminio, para que sea estanco.

Cárter

Está en la parte inferior del bloque motor. Es un depósito en el que se encuentra el aceite lubricante para engrasar otras partes del motor.

Turbo

Sistema de sobrealimentación que sirve para comprimir gases. Se suele utilizar en motores diésel.

Intercooler

Enfría el aire que ha comprimido el turbo para que lleguen en buenas condiciones a la cámara de combustión.

Factor de calor sensible (F.C.S)

Calor empleado en la variación de temperatura, de una sustancia cuando se le comunica o sustrae calor.

Psicometría

Estudia las propiedades del aire húmedo y sus transformaciones.

Aire saturado

Cuando la presión del vapor es la de saturación.

Temperatura de rocío

Temperatura a la cual la presión de vapor actual condensa.

Humedad específica

Cantidad de vapor de agua que hay por masa de aire.

Humedad relativa

Cociente entre la presión de vapor y la presión de saturación en %.

Saturación adiabática

Aporte de agua hasta saturación en una cámara aislada térmicamente.

Mecanismos de transmisión de calor

Conducción (en el interior de 2 cuerpos), convección (entre sólidos y fluidos) y radiación (a través de un fluido, o el vacío).

Conductividad térmica (lambda)

Es función de la temperatura del material. Sus efectos en la instalación son disminuir las pérdidas térmicas, evitar la condensación en superficies frías, etc.

Coeficiente de convección (alfa)

Existen 2 tipos, Forzada: el fluido en movimiento ej: ventilador, bomba, etc. Alfa elevado. Natural: el fluido en reposo, alfa bajo.

2 tipos de fluido, los gases tienen un alfa bajo, los líquidos alfa alto y evaporaciones y condensaciones más elevado.

Aletas

Es una sección delgada de material que sobresale en una superficie para aumentar el coeficiente de transmisión.

Coeficiente global de transmisión de calor K

Es el inverso de la suma de las resistencias K=1/sumR.