Relación de Compresión, Potencia y Trabajo en Motores
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Relación de Compresión
La relación de compresión de un motor nos indica el nivel de compresión al que se somete el gas dentro del cilindro. A mayor relación de compresión, mayor presión se obtiene al final de la compresión. En los últimos años, se han diseñado motores con relaciones de compresión más elevadas, logrando incrementar la potencia desarrollada y un menor consumo de combustible, sin aumentar el peso ni el tamaño del motor.
Como se mencionó, a mayor relación de compresión, mayores presiones y, por lo tanto, mayor es el impulso que recibe el pistón, generando mayor trabajo. Sin embargo, la relación de compresión no puede aumentarse indefinidamente, ya que aparecen los siguientes problemas:
Problemas de Alta Relación de Compresión
- Detonación: El combustible se inflama sin que salte la chispa, es decir, no soporta las presiones de trabajo.
- Acumulación de carbonilla: En la cámara de combustión, al aumentar la relación de compresión, se produce más cantidad de carbonilla que se deposita en la ya pequeña cámara, disminuyendo aún más su volumen y favoreciendo la detonación.
Potencia
Podemos definir potencia como la cantidad de trabajo realizado por un motor en un determinado tiempo.
Tipos de Potencia
Potencia Indicada
La potencia indicada se refiere a la potencia desarrollada por el fluido en el cilindro. Para calcularla, se debe tener en cuenta el trabajo indicado realizado en un determinado tiempo.
Presión Media de un Ciclo
Las presiones en el interior del cilindro varían constantemente durante todo el ciclo. Si se tuvieran en cuenta esas variaciones para calcular la potencia, el cálculo sería muy complejo.
Trabajo Indicado
El trabajo indicado es el área resultante del gráfico presión-volumen (p-v).
Potencia Indicada (Cálculo)
La potencia indicada es el producto del trabajo desarrollado en función del tiempo. Por lo tanto, la potencia indicada se calcula de la siguiente forma:
Potencia Efectiva o Potencia al Freno (ne)
La potencia efectiva o potencia al freno es la potencia disponible a la salida del eje motor, es decir, la potencia disponible de la máquina. Se llama potencia al freno porque generalmente se mide con un dispositivo llamado freno, que puede ser mecánico, hidráulico o eléctrico.
Potencia Absorbida (np)
La potencia absorbida se define como la diferencia entre la potencia indicada y la potencia efectiva. Esta potencia es la que se utiliza para vencer rozamientos, realizar trabajos de bombeo, etc. La fórmula es: np = ni - ne