Técnicas del automóvil motores

En la Figura 1.29 puede verse el diagrama teórico parcial (p-v) de un motor de explosión de cuatro tiempos. Los puntos 1 y 2 corresponden, respectivamente, a los estados del fluido en el p.m.i. y p.m.s. en la fase de compresión. El trabajo W 2 realizado por el pistón en esta fase está representado por el área rayada comprendida entre la adiabática de compresión ( 1 - 2 ) y el eje de abscisas. Al final de la compresión se introduce de un modo instantáneo el calor producido por la combustión, puesto que el ciclo es a volumen constante, y en el diagrama T-S, el calor Q\ corresponde al área rayada comprendida entre la línea térmica 2-3 y el eje de abscisas. Figura 1.29 Como consecuencia de la presión desarrollada por la combustión, el pistón se desplaza desde el p.m.s. al p.m.i. y el trabajo producido por el fluido activo durante la expansión es el repre­ sentado en el diagrama (p-v) de la Figura 1.30 por el área rayada comprendida entre la línea adiabática de expansión 3-4 y el eje de abscisas. Seguidamente se produce el escape, a volumen constante, y durante esta fase del ciclo se sustrae el calor Q 2 , que está representado por la super­ ficie rayada en el diagrama T-S, debajo de la línea de transformación a volumen constante 4-1. Mientras tanto, la presión ha descendido de 4 a 1 (diagrama p-v). Figura 1.30 El trabajo útil ÍV] - Wj equivale, por tanto, a la superficie del ciclo 1-2-3-4 del diagrama p-v. De igual modo, el calor utilizado Q¡ - Q 2 viene dado por la superficie del ciclo 2-3-4-1 del dia­ grama T-S. Como el trabajo útil es igual al calor ufilizado, podemos escribir: Wi - fV] = Q¡ - Q 2 , que nos permite calcular el trabajo útil y el rendimiento térmico del ciclo, ufilizando los valores Q \y Q 2 , más fáciles de medir. En la realidad, en los motores de cuatro tiempos, la sustracción del calor se realiza durante la ca­ rrera de escape 1-0 y el fluido se introduce en el cilindro en la de admisión 0 - 1 , lo que se representa en el diagrama p-v mediante una horizontal. Los efectos de ambos procesos se anulan mutuamente, sin ganancia ni pérdida de trabajo, por cuya causa no suelen representarse en los diagramas.