{"id":2794,"date":"2014-10-28T13:13:37","date_gmt":"2014-10-28T12:13:37","guid":{"rendered":"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/?page_id=2794"},"modified":"2019-10-27T13:09:50","modified_gmt":"2019-10-27T12:09:50","slug":"bloque-1-%c2%b7-ingenieria-termica-ii-%c2%b7-motor-de-piston","status":"publish","type":"page","link":"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/bloque-1-%c2%b7-ingenieria-termica-ii-%c2%b7-motor-de-piston\/","title":{"rendered":"Bloque 1 \u00b7 Ingenier\u00eda T\u00e9rmica II \u00b7 Motor de Pist\u00f3n."},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\">En estas pr\u00e1cticas se trata de que los estudiantes se familiaricen con los componentes de un motor de pist\u00f3n desmontando y montando el motor E7J de Renault, de gasolina (que motoriz\u00f3 al Renault Megane), y midan los par\u00e1metros geom\u00e9tricos que habitualmente caracterizan al motor, para posteriormente realizar c\u00e1lculos relacionados con los conceptos que se desarrollan en las lecciones en las que se aborda su estudio.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">A continuaci\u00f3n se muestra el Manual de Reparaci\u00f3n del motor E7J y similares (se puede descargar <a href=\"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-content\/uploads\/2016\/09\/E7J.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">aqu\u00ed<\/a>).<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><iframe loading=\"lazy\" style=\"border: 1px solid #cccccc; margin-bottom: 5px; max-width: 100%;\" src=\"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-content\/uploads\/2016\/09\/E7J.pdf\" width=\"760\" height=\"1160\" frameborder=\"0\" marginwidth=\"0\" marginheight=\"0\" scrolling=\"no\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\"> <\/iframe><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><a href=\"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-content\/uploads\/2013\/11\/IMG_20131114_171812.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-large wp-image-2066\" src=\"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-content\/uploads\/2013\/11\/IMG_20131114_171812-768x1024.jpg\" alt=\"IMG_20131114_171812\" width=\"768\" height=\"1024\" srcset=\"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-content\/uploads\/2013\/11\/IMG_20131114_171812-768x1024.jpg 768w, http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-content\/uploads\/2013\/11\/IMG_20131114_171812-225x300.jpg 225w\" sizes=\"(max-width: 768px) 100vw, 768px\" \/><\/a><\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\" align=\"center\">Para reproducir la animaci\u00f3n es necesario instalar el plugin\u00a0<a href=\"http:\/\/get.adobe.com\/es\/shockwave\/download\/?installer=Shockwave_12.1.8.158_Windows_Slim_Other_Browsers&amp;standalone=1\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Adobe Shockwave Player<\/a>, que Adobe ya anuncia que ha finalizado su vida \u00fatil y no se puede descargar desde su Web. Pues habr\u00e1 que descargarlo desde mi web, haciendo clic <a href=\"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/docencia\/asignaturas\/bibliografiadocumentos\/Shockwave_Installer_Slim.exe\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">aqu\u00ed<\/a>.<\/div>\n<div style=\"text-align: justify;\" align=\"center\">\n<div style=\"text-align: left;\" align=\"center\">La animaci\u00f3n se debe reproducir autom\u00e1ticamente.<\/div>\n<div align=\"center\">\n<ul>\n<li style=\"text-align: left;\">Para reproducci\u00f3n fotograma a fotograma, clic en cualquier parte dentro de la animaci\u00f3n.<\/li>\n<li style=\"text-align: left;\">Para volver al modo de reproducci\u00f3n normal, clic en el eje del cigue\u00f1al.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div style=\"text-align: justify;\" align=\"center\">\n<div style=\"text-align: justify;\" align=\"center\">Se est\u00e1n\u00a0reportando errores en Google Chrome, Firefox y Opera\u00a0que impiden que se cargue el plugin. Si no ves la animaci\u00f3n, utiliza Internet Explorer 11.<\/div>\n<div style=\"text-align: justify;\" align=\"center\">Pero&#8230; \u00bfd\u00f3nde est\u00e1 Internet Explorer 11?<\/div>\n<div style=\"text-align: justify;\" align=\"center\">Si empleas Windows 10, el navegador del sistema\u00a0es Microsoft Edge. Las animaciones no se ven en Microsoft Edge. Internet Explorer est\u00e1 instalado por defecto con Windows 10,\u00a0pero no se encuentra en el men\u00fa inicio ni tampoco en la lista de las aplicaciones. La raz\u00f3n por la que Microsoft hace esto me parece un misterio porque, entre otras cosas, si tienes que hacer cualquier gesti\u00f3n oficial, vas a tener que volver a Internet Explorer. Bueno, pues para encontrarlo, ve a Cortana y en el cuadro &#8220;Escribe aqu\u00ed para buscar&#8221;, escribe &#8220;Internet Explorer&#8221;. Ah\u00ed lo tienes. Yo, en tu lugar, lo anclar\u00eda al men\u00fa Inicio y, si me apuras, a la barra de tareas.<\/div>\n<div style=\"text-align: justify;\" align=\"center\"><\/div>\n<\/div>\n<div align=\"center\">\n<p style=\"text-align: justify;\"><em><strong><a href=\"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/docencia\/asignaturas\/bibliografiadocumentos\/motorotto\/MotorOTTO4T.dcr\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Motor Otto de cuatro tiempos atmosf\u00e9rico<\/a>.<\/strong><\/em><\/p>\n<hr \/>\n<p style=\"text-align: center;\"><object id=\"OTTO\" width=\"300\" height=\"500\" classid=\"clsid:166b1bca-3f9c-11cf-8075-444553540000\" codebase=\"http:\/\/download.macromedia.com\/pub\/shockwave\/cabs\/director\/sw.cab#version=8,5,1,0\"><param name=\"src\" value=\"docencia\/asignaturas\/bibliografiadocumentos\/motorotto\/MotorOTTO4T.dcr\" \/><param name=\"swRemote\" value=\"swSaveEnabled='true' swVolume='true' swRestart='true' swPausePlay='true' swFastForward='true' swContextMenu='true' \" \/><param name=\"swStretchStyle\" value=\"none\" \/><param name=\"PlayerVersion\" value=\"11\" \/><param name=\"bgColor\" value=\"#FFFFFF\" \/><param name=\"swremote\" value=\"swSaveEnabled='true' swVolume='true' swRestart='true' swPausePlay='true' swFastForward='true' swContextMenu='true' \" \/><param name=\"swstretchstyle\" value=\"none\" \/><param name=\"playerversion\" value=\"11\" \/><param name=\"pluginspage\" value=\"http:\/\/www.macromedia.com\/shockwave\/download\/\" \/><embed id=\"OTTO\" width=\"300\" height=\"500\" type=\"application\/x-director\" src=\"docencia\/asignaturas\/bibliografiadocumentos\/motorotto\/MotorOTTO4T.dcr\" swremote=\"swSaveEnabled='true' swVolume='true' swRestart='true' swPausePlay='true' swFastForward='true' swContextMenu='true' \" swstretchstyle=\"none\" playerversion=\"11\" bgcolor=\"#FFFFFF\" pluginspage=\"http:\/\/www.macromedia.com\/shockwave\/download\/\" \/><\/object><\/p>\n<\/div>\n<p><strong><em><a href=\"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/docencia\/asignaturas\/bibliografiadocumentos\/motorotto\/MotorOTTO4TT.dcr\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Motor Otto de cuatro tiempos sobrealimentado<\/a>.<\/em><\/strong><\/p>\n<hr \/>\n<p style=\"text-align: center;\"><object id=\"OTTO\" width=\"350\" height=\"550\" classid=\"clsid:166b1bca-3f9c-11cf-8075-444553540000\" codebase=\"http:\/\/download.macromedia.com\/pub\/shockwave\/cabs\/director\/sw.cab#version=8,5,1,0\"><param name=\"src\" value=\"docencia\/asignaturas\/bibliografiadocumentos\/motorotto\/MotorOTTO4TT.dcr\" \/><param name=\"swRemote\" value=\"swSaveEnabled='true' swVolume='true' swRestart='true' swPausePlay='true' swFastForward='true' swContextMenu='true' \" \/><param name=\"swStretchStyle\" value=\"none\" \/><param name=\"PlayerVersion\" value=\"11\" \/><param name=\"bgColor\" value=\"#FFFFFF\" \/><param name=\"swremote\" value=\"swSaveEnabled='true' swVolume='true' swRestart='true' swPausePlay='true' swFastForward='true' swContextMenu='true' \" \/><param name=\"swstretchstyle\" value=\"none\" \/><param name=\"playerversion\" value=\"11\" \/><param name=\"pluginspage\" value=\"http:\/\/www.macromedia.com\/shockwave\/download\/\" \/><embed id=\"OTTO\" width=\"350\" height=\"550\" type=\"application\/x-director\" src=\"docencia\/asignaturas\/bibliografiadocumentos\/motorotto\/MotorOTTO4TT.dcr\" swremote=\"swSaveEnabled='true' swVolume='true' swRestart='true' swPausePlay='true' swFastForward='true' swContextMenu='true' \" swstretchstyle=\"none\" playerversion=\"11\" bgcolor=\"#FFFFFF\" pluginspage=\"http:\/\/www.macromedia.com\/shockwave\/download\/\" \/><\/object><\/p>\n<p><span style=\"font-style: italic; font-weight: bold; text-align: justify;\">RENDIMIENTO DEL CICLO DE OTTO CON GASES PERFECTOS.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Para el ciclo de Otto realizado con gas\u00a0perfecto, resulta:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">\\eta _{Otto GP}=1-\\frac{1}{r^{k-1}}<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La representaci\u00f3n del rendimiento de Otto realizado con gas perfecto,\u00a0<span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">\\eta _{Otto GP}<\/span>, en funci\u00f3n de la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">r<\/span>, para diferentes valores de <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">k<\/span> da:<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-content\/uploads\/2014\/11\/Rendimiento-de-Otto-vs-r.bmp\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-2852 aligncenter\" src=\"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-content\/uploads\/2014\/11\/Rendimiento-de-Otto-vs-r.bmp\" alt=\"Rendimiento de Otto vs r\" width=\"664\" height=\"367\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">De la figura\u00a0se desprende que el rendimiento del ciclo de Otto\u00a0realizado con un gas perfecto,\u00a0<span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">\\eta _{Otto GP}<\/span>, es tanto mejor cuanto mayor sea la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">r<\/span>, y cuanto mayor sea la relaci\u00f3n de los calores espec\u00edficos, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">k=\\frac{c_p}{c_v}<\/span>, del gas con el que se realice el ciclo.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">El aumento de la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n lleva consigo un aumento de la presi\u00f3n que, en una compresi\u00f3n adiab\u00e1tica, da lugar a un aumento en la temperatura. Este aumento de la temperatura es indeseable por cuanto si se\u00a0sobrepasa la temperatura de encendido del combustible antes de que el pist\u00f3n alcance\u00a0el PMS,\u00a0tiene\u00a0lugar la combusti\u00f3n pr\u00e1cticamente instant\u00e1nea de todo el combustible,\u00a0originando un aumento de presi\u00f3n en el interior del cilindro que dificulta (llegando, incluso, a impedir) la llegada del pist\u00f3n al PMS.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Valores habituales de la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n en motores Otto, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">r<\/span>, sit\u00faan este par\u00e1metro en torno a <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">10<\/span> (en Automoci\u00f3n) con los combustibles actuales.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Es interesante se\u00f1alar que la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n,\u00a0<span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">r<\/span>, se define como el cociente de los vol\u00famenes m\u00e1ximo y m\u00ednimo en el interior del cilindro, es decir<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">r=\\frac{V_{\\max }}{V_{\\min }}<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">por lo que dado su car\u00e1cter geom\u00e9trico, salvo que se act\u00fae mec\u00e1nicamente sobre el motor, ning\u00fan aditivo a\u00f1adido en el combustible puede variar su valor.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La gr\u00e1fica se ha obtenido con Mathematica 9 empleando\u00a0el comando Plot:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Plot[Evaluate[Table[1 &#8211; 1\/r^(k &#8211; 1), {k, 1.2, 1.7, 0.1}]], {r, 1, 20},\u00a0PlotLegends -&gt; {&#8220;k = 1.2&#8221;, &#8220;k = 1.3&#8221;, &#8220;k = 1.4&#8221;, &#8220;k = 1.5&#8221;, &#8220;k = 1.6&#8221;, &#8220;k = 1.7&#8221;}, AxesOrigin -&gt; {0, 0}]<\/p>\n<p><strong><em>RENDIMIENTO DEL CICLO DE DI\u00c9SEL\u00a0CON AIRE COMO GAS PERFECTO.<\/em><\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Para el ciclo de Di\u00e9sel\u00a0realizado con gas\u00a0perfecto, resulta:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">\\eta _{Diesel GP}=1-\\frac{1}{r^{k-1}}\\left[\\frac{r_c^{k-1}-1}{k \\left(r_c-1\\right)}\\right]<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La representaci\u00f3n del rendimiento de Di\u00e9sel\u00a0realizado con aire como gas perfecto,\u00a0<span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">\\eta _{Diesel GP}<\/span>, en funci\u00f3n de la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">r<\/span>, para <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">k = 1,4<\/span> y\u00a0para diferentes valores de <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">r_c<\/span> da: da:<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-content\/uploads\/2014\/11\/Rendimiento-de-Diesel-vs-r-y-rc.bmp\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-2856 aligncenter\" src=\"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-content\/uploads\/2014\/11\/Rendimiento-de-Diesel-vs-r-y-rc.bmp\" alt=\"Rendimiento de Diesel vs r y rc\" width=\"669\" height=\"375\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">De la figura\u00a0se desprende que el rendimiento del ciclo de Di\u00e9sel\u00a0realizado con aire como gas perfecto,\u00a0<span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">\\eta _{Diesel GP}<\/span>, es tanto mejor cuanto mayor sea la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">r<\/span>, y cuanto menor sea la relaci\u00f3n de combusti\u00f3n, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">r_c<\/span>.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">El aumento de la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n conlleva, al igual que en el ciclo de\u00a0Otto, presiones m\u00e1s elevadas en el interior del cilindro, dando lugar a que en el\u00a0dimensionado del motor se obtengan, en general, piezas m\u00e1s robustas para que sean capaces de soportar dichas presiones. En el ciclo de Di\u00e9sel esto es justamente lo que se persigue: una alta presi\u00f3n que en la compresi\u00f3n adiab\u00e1tica implica una alta temperatura en el interior del cilindro, superior a la temperatura de encendido del combustible. As\u00ed,\u00a0inyectando el combustible cuando el pist\u00f3n est\u00e1\u00a0en el PMS\u00a0se le hace\u00a0entrar en la c\u00e1mara de combusti\u00f3n, donde la temperatura es superior a su temperatura de encendido, y se enciende. De aqu\u00ed parte el hecho de que los motores Di\u00e9sel sean, en general, m\u00e1s pesados que los motores Otto.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Parece conveniente, entonces,\u00a0que la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">r<\/span>, sea\u00a0lo m\u00e1s grande posible. Sin embargo, una relaci\u00f3n de compresi\u00f3n excesivamente grande, deseable bajo el punto de vista del rendimiento, da lugar, adem\u00e1s de a un motor excesivamente pesado (y caro, como se ha visto), a una dificultad a\u00f1adida en\u00a0su refrigeraci\u00f3n (ya que el calor se transfiere peor cuanto mayor sea el espesor de la pared que atraviese) y a la necesidad de una bomba de inyecci\u00f3n capaz de suministrar presiones de combustible excesivamente altas, lo que conllevar\u00eda emparejadas unas p\u00e9rdidas mec\u00e1nicas relevantes.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Valores habituales de la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n en motores Diesel, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">r<\/span>, sit\u00faan este par\u00e1metro en torno a <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">20<\/span> (en Automoci\u00f3n) con los combustibles actuales.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Al igual que para el ciclo de Otto, es interesante se\u00f1alar nuevamente que, tambi\u00e9n para motores Di\u00e9sel, la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n,\u00a0<span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">r<\/span>, se define como el cociente de los vol\u00famenes m\u00e1ximo y m\u00ednimo en el interior del cilindro, es decir<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">r=\\frac{V_{\\max }}{V_{\\min }}<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">por lo que dado su car\u00e1cter geom\u00e9trico, salvo que se act\u00fae mec\u00e1nicamente sobre el motor, ning\u00fan aditivo a\u00f1adido en el combustible puede variar su valor.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Por otro lado, y en cuanto a la relaci\u00f3n de combusti\u00f3n, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">r_c<\/span>, es interesante que sea lo m\u00e1s baja posible, es decir, que la combusti\u00f3n se realice de la forma m\u00e1s r\u00e1pida. Una operaci\u00f3n eficiente en un motor Di\u00e9sel en Automoci\u00f3n supone la utilizaci\u00f3n de marchas largas en velocidades cortas, ya que en este caso la relaci\u00f3n de combusti\u00f3n es m\u00e1s peque\u00f1a.<\/p>\n<p>La gr\u00e1fica se ha obtenido con Mathematica 9 empleando\u00a0el comando Plot:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Plot[Evaluate[Table[1 &#8211; (1\/r^0.4)*(rc^1.4 &#8211; 1)\/(1.4*(rc &#8211; 1)), {rc, 1.5, 4, 0.5}]], {r, 1, 30}, PlotLegends -&gt; {&#8220;rc = 1.5&#8221;, &#8220;rc = 2.0&#8221;, &#8220;rc = 2.5&#8221;, &#8220;rc = 3.0&#8221;, &#8220;rc = 3.5&#8221;, &#8220;rc = 4.0&#8221;}, PlotLabel -&gt; &#8220;k \\[Equal] 1.4&#8221;, AxesOrigin -&gt; {0, 0}]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>En estas pr\u00e1cticas se trata de que los estudiantes se familiaricen con los componentes de un motor de pist\u00f3n desmontando y montando el motor E7J de Renault, de gasolina (que motoriz\u00f3 al Renault Megane), y midan los par\u00e1metros geom\u00e9tricos que habitualmente caracterizan al motor, para posteriormente realizar c\u00e1lculos relacionados con los conceptos que se desarrollan [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/2794"}],"collection":[{"href":"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2794"}],"version-history":[{"count":24,"href":"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/2794\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5298,"href":"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/2794\/revisions\/5298"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2794"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}