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Motor de cuatro tiempos de inyección de combustible – Ciclo Diesel

Motor quatro tempos ciclo Diesel - Four-stroke engine Diesel cycle - Motor de cuatro tiempos ciclo de Diesel
Animación interactiva del motor de combustión interna con ignición por inyección de combustible Ciclo Diesel

Animación interactiva que muestra las relaciones entre los diversos sistemas de un motor de combustión interna con ignición por inyección de combustible que desarrolla el ciclo diesel y traza en un diagrama Presión x Volumen aproximaciones idealizadas de las curvas del ciclo Diesel teórico, lo que permite el estudio del sistema con mayor facilidad.

Este tipo de motor utiliza como combustible: aceites combustibles ligeros y pesados (derivados del petróleo que a presión y temperatura ambiente no son inflamables); aceite bahiano, etc.

Tips:
– Puede parar la animación, o llevarla a un punto determinado, arrastre y suelte el puntero del diagrama que marca los cuatro tiempos de ciclo, esta acción mostrará más información y textos de apoyo;
– Continúe bajando en la página y vaya hasta un cuadro sinóptico para comprender los aspectos del ciclo diesel, inyección de combustible / auto-ignición.

Descripción de los cuatro tiempos del motor de combustión interna Ciclo Diesel

Descripción teórica de los cuatro tiempos de un motor desarrollado con ciclo diesel

Tiempo Nombre Descripción de los procesos válvula
admisión escape
1 Admisión
(Isobárico)
Con el pistón (émbolo) en el PMS (Punto Muerto Superior) el árbol de levas abre la válvula de admisión, la inercia del cigüeñal (eje de manivelas) mueve la biela que jala el pistón hacia el PMI (Punto Muerto Inferior), al moverse el pistón reduce la presión en la cámara de combustión, en la parte superior del cilindro y el vacío creado aspira el aire prácticamente ningún cambio en la presión.

El volumen del cilindro se llena con el aire filtrado de la atmósfera (oxígeno) con aproximadamente una atmósfera de presión.

abierta cerrada
2 Inicio del Ciclo Diesel
Compresión
(Adiabático)
Con el pistón en el PMI, la válvula de entrada se cierra y el cigüeñal, que sigue girando, empuja el pistón hacia el PMS comprimiendo el aire en la cámara de combustión sin intercambio de energía térmica con el medio. En los motores que operan bajo el ciclo Diesel, la relación de compresión es muy alta, de 15: 1 a 25: 1, parte de la energía mecánica del pistón, y la energía cinética de las partículas, se transfiere al aire aumentando su energía térmica y su presión a un punto que permite encender el combustible (que no es inflamable a temperatura y presión ambiente).

Algunos grados de rotación del cigüeñal antes de que el pistón alcance el PMS, algún sistema inyecta el combustible (atraso de ignición), en forma de aerosol, que se volatiliza en el aire sobrecalentado y en el PMS comienza a quemar. El proceso de volatilización de combustible requiere un cierto tiempo, por lo tanto, la inyección se produce al final del segundo tiempo.

cerrada cerrada
3 El único que suministra energía mecánica Combustión
(Isobárico)
La ignición del combustible se lleva a cabo por autoignición, su expansión fuerza constantemente las paredes de la cámara de combustión, incluyendo la cabeza de pistón, e incrementa el volumen de la parte superior del cilindro, para forzar el desplazamiento del pistón. La presión y la temperatura dentro del cilindro no cambian; en una analogía, empuja la cabeza del pistón al PMI; forzando la rotación del cigüeñal para proporcionar torque. cerrada cerrada
Expansión
(Adiabático)
Con el pistón en curso, las reacciones químicas convierten en energía térmica la energía de las conexiones  de las moléculas de combustible, y la descomposición de las grandes moléculas de combustible en la formación de varias moléculas pequeñas de agua, dióxido de carbono, alótropos de carbono etc.- que contribuyeron al mantenimiento de la presión, comienza a reducir y hay una disminución de la presión (por el aumento de volumen) sin intercambio de energía térmica en el interior del cilindro.
Transferencia de energía térmica
(Isocórico)  final del
ciclo diesel
Con el pistón acercándose al PMI, la válvula de escape comienza a abrirse, los gases resultantes de la combustión, que están a una presión y temperaturas más altas que la atmosférica, salen rápidamente hacia el colector de escape y la presión en el interior del cilindro cae en para una atmósfera de presión.

El tercer tiempo es el único que proporciona energía mecánica al ciclo del motor.

inicio de la abertura
4 Escape
(Isobárico)
Con el pistón en el PMI, y la válvula de escape abierta, el pistón, movido por la inercia del cigüeñal, reanuda su camino hacia el PMS, expulsando del cilindro los gases de la combustión, prácticamente sin ningún cambio en la presión.

Justo antes de que el cilindro alcance el PMS, la válvula de admisión comienza a abrirse, la diferencia de temperatura y densidad entre los gases de admisión y de escape, y la inercia de los gases, arrastran el remanente de los gases quemados al colector de escape.

La válvula de escape se cierra en la preparación para la reanudación del ciclo de cuatro tiempos.

Cerrada aberta
inicio de la abertura Inicio del cierre
Eduardo Stefanelli

Engenheiro por profissão, professor por vocação