Técnicas del automóvil motores

debe tenerse en cuenta que cuando se aumenta la velocidad del pistón en un motor Diesel, dis­ minuye el tiempo disponible para la inyección y para quemar la carga de combustible. En un motor Diesel de alta velocidad, si la inyección comienza en el p.m.s., el pistón habrá bajado de este nivel un cierto recorrido, antes de que comience la combustión. Para solucionar este inconveniente, el inicio de la inyección debe tener lugar un poco antes, en los casos de ve­ locidades del pistón elevadas. En el ciclo mixto, se da un fuerte aumento de presión en el cilindro, cuando las primeras go­ tas del gasóleo inyectado se queman, siendo evidente la característica de volumen constante del ciclo en este período. Cuando el pistón sobrepasa el p.m.s. y empieza a bajar, todavía está quemándose la carga de combustible y, si embargo, debido al aumento de volumen en el cilin­ dro, la dilatación del gas como resultado de la combustión, no produce un aumento de la pre­ sión, que permanece constante, respetándose así la característica de presión constante del ciclo. Resumiendo lo anterior, en el ciclo mixto, la carga de combustible se quema a volumen constante en el inicio de la combustión y a presión constante después que el pistón sobrepase el p.m.s y comience a descender. A consecuencia de ello, los gases en expansión dan al pistón un empuje uniforme, cuya característica esencial es que en este tipo de motores el valor de par motor es casi constante en todos los regímenes de giro, lo que constituye una de las característi­ cas fundamentales de los motores Diesel. Para comparar los ciclos de los motores de explosión con los motores Diesel, es necesario tomar como referencia algunos de los factores de cuyo valor dependen la forma y la superficie del diagrama, como son: la relación de compresión, la presión máxima, la cantidad de calor suministrado, la de calor sustraído y el trabajo útil. Los rendimientos térmicos de los ciclos crecen al aumentar la relación de compresión y, es por esta causa, que los motores Diesel (relación de compresión comprendida entre 14 y 25:1 generalmente), dan un mayor rendimiento térmico que los de explosión (relación de compresión inferior a 10 : 1 , generalmente). Observando las Figuras 1.31 y 1.32 se aprecia que a igualdad de relación de compresión y can­ tidad de calor suministrado, todos los ciclos comenzarían en la misma condición 1 , y tendrían la misma compresión adiabática 1-2. Para que la cantidad de calor suministrada fiiera la misma, las superficies en coordenadas T-S deberían ser equivalentes y, entonces, teniendo en cuenta que el calor se sustrae al mismo volumen específico, según la línea de transformación 4-1, la cantidad de calor extraída para cada ciclo, viene dada por la superficie comprendida entre esta línea y el eje de abscisas. Como el calor suministrado es el mismo para cada ciclo, resulta que el de mayor rendimiento es aquél en el que se sustrae la menor cantidad de calor, que resulta ser el correspondiente al motor de explosión. Es de hacer notar que la presión y temperatura máximas en el ciclo de los motores de explo­ sión resultan más elevadas que en los motores Diesel (a igualdad de relación de compresión y cantidad de calor suministrado), lo que significaría un rendimiento más alto de los prímeros. Si hacemos la comparación de los ciclos a igualdad de presión máxima y cantidad de calor suministrado, resulta que el del motor Diesel es en el que se sustrae la menor cantidad de calor, resultando de esta manera, el de mayor rendimiento. A la vista de los diagramas p-v, puede observarse que la presión en el interíor del cilindro varía constantemente durante el ciclo. Si se tuviese en cuenta esta varíación para valorar la po­ tencia, serían necesaríos cálculos muy complicados; pero tomando un valor medio de la presión, resultan sumamente simplificados. Haciendo referencia a un diagrama genérico como el de la Figura 1.33, la superficie rayada representa el trabajo útil realizado por el fluido. Si sobre la base del diagrama trazamos un rectángulo ABCD, cuya área sea equivalente a la del ciclo, la altura AD del rectángulo represen­ ta la presión media del ciclo. Multiplicando el valor de esta presión media (en Kg/cm^) por la