Ppt Motor Otto
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J.H.G. MOTORESEl Motor Otto de cuatro tiempos. 1
CARACTERISTICAS DEL MOTOR OTTO
Consume una mezcla de aire y combustible que ha sidopreviamente preparada.
Los procesos de admisin de la mezcla y posterior expulsin delos gases quemados estn controlados por vlvulas.
Dispone de un sistema de encendido elctrico, cuya chispainflama la mezcla que se encuentra comprimida en la cmarade combustin.
El ciclo de funcionamiento se realiza en cuatro tiempos:ADMISIN: de una mezcla de aire y combustible.COMPRESIN: de la misma.COMBUSTIN-EXPANSIN: de la mezcla.ESCAPE: de los gases quemados.
El encendido de la mezcla es mediante chispa elctrica
El ciclo se completa cada dos vueltas del cigeal (720).
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CARACTERISTICAS DEL MOTOR OTTO.
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CARACTERISTICAS DEL MOTOR OTTOCombustible
Se usa generalmente la gasolina.
Posee un alto poder calorfico (Aprox. 10.400kcal por cada kg.).
Es muy voltil y se gasifica con facilidad, lo que favorece launin con el oxigeno del aire para formar la mezcla.
El ndice de octanos define su poder antidetonante(temperatura que puede alcanzar cuando se comprime sin quellegue a auto encenderse). A medida que aumenta el ndice deoctano, disminuye el riesgo de autoencendido.
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CARACTERISTICAS DEL MOTOR OTTOPreparacin de la mezcla
El combustible ha de mezclarse con el aire (aporta el oxigeno
necesario para la combustin).Esta se realiza en el conducto de admisin y es arrastrada alinterior del cilindro durante el proceso de admisin paradespus ser comprimida.
El sistema de inyeccin dosifica y pulveriza el combustible,mezclndolo con el aire que esta pasando a gran velocidad porel colector de admisin.
Los dos elementos se combinan en una proporcin aprox. de:14.7 Kg. de aire por cada 1 Kg. de gasolina.
La proporcin puede variar entre:Una mezcla pobre de mximo rendimiento (18/1).Una mezcla rica de mxima potencia (12.5/1).
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CARACTERISTICAS DEL MOTOR OTTOEncendido
La combustin de la mezcla se inicia al final de la compresin
por el salto de una chispa elctrica en la buja, proporcionadapor el sistema de encendido, momentos antes de que el pistnllegue a su P.M.S. (avance al encendido).
Este efecto es necesario, para compensar el tiempo que la llamatarda en propagarse y generar una alta presin.
La presin mxima de combustin se aplica sobre la cabeza delpistn cuando este ya ha superado el P.M.S.
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CARACTERISTICAS DEL MOTOR OTTORegulacin de la carga
Se efecta mediante una mariposa de gases, dispuesta en el
colector de admisin, que es mandada por el pedal delacelerador.
A mayor apertura de la mariposa, mayor cantidad de mezclaque pasa, aumentndose as la energa obtenida en lacombustin.
Segn las necesidades de funcionamiento se regula la cantidadde mezcla que admitir el motor, pero manteniendoaproximadamente la misma proporcin aire/gasolina.
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CONSTITUCIN DEL MOTOR OTTO
Esta formado por un pistnde movimiento alternativo y un sistemade bielay cigeal, encargado de transformar el movimiento lineal
del pistn en movimiento de rotacin.El pistn se desplaza dentro del cilindro; la estanqueidad entre estosdos elementos est asegurada por unos anillos elsticos, que semontan en el pistn, llamados segmentos.
En la parte superior del cilindro se forma lacmara de combustindonde se comprimey se quema la mezcla, en su interior sedisponen las vlvulas de admisiny escapey la bujade encendido.
La parte central constituye el armazn delbloque y se denomina bloque, en su partesuperior se fija culata y la inferior quedacerrada por el crter.
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CONSTITUCIN DEL MOTOR OTTODesplazamiento del pistn
CARRERA: Distancia que recorre el pistn entre el P.M.S. y el
P.M.I.PUNTO MUERTO SUPERIOR(P.M.S.): Punto mas altodentro de su recorrido por elcilindro donde el pistncambia de sentido en sumovimiento alternativo.
PUNTO MUERTO INFERIOR
(P.M.I.): Punto mas bajodentro de su recorrido por elcilindro donde el pistncambia de sentido en sumovimiento alternativo.
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CONSTITUCIN DEL MOTOR OTTODesplazamiento del pistn
VOLUMEN DEL CILINDRO:
Espacio que se generacuando el pistn se desplazadesde el P.M.S. al P.M.I.Depende de la carrera y deldimetro del cilindro
V = . D . L4
CILINDRADA TOTAL:
Volumen unitario por elnumero de cilindros.V t = V u . N
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CONSTITUCIN DEL MOTOR OTTORelacin de compresin
Es la relacin existente entre
los volmenes que ocupa lamezcla en el interior delcilindro, cuando el pistn estaen el P.M.I. (Vu + Vc), y elvolumen que ocupa cuandoest se sita en el P.M.S.(Vc).
De el depende la presin y latemperatura final de lacompresin.
R c= V u+ V cVc
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CICLO DE TRABAJO DE CUATRO TIEMPOS
Se completa en cuatro carreras del pistn, realizndose en cadauna de ellas una operacin diferente.
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CICLO DE TRABAJO DE CUATRO TIEMPOSAdmisin
El pistn realiza una carrera descendente
desde el P.M.S. al P.M.I.Con antelacin a la llegada del pistn alP.M.S. se abre la vlvula de admisin(A.A.A. Adelanto a la Apertura de la
Admisin).
El aumento de volumen en el cilindroprovoca un vaco que aspira la mezclaque entra en el cilindro a gran velocidad.
Poco despus de pasar el pistn el P.M.I.la vlvula de admisin se cierra (R.C.A.Retraso al Cierre de la Admisin).
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CICLO DE TRABAJO DE CUATRO TIEMPOSCompresin
El pistn realiza una carrera ascendente
desde el P.M.I. al P.M.S.Las dos vlvulas estn cerradas.
El pistn en su carrera ascendentecomprime la mezcla, segn la Rc, entre 8y 11 veces el volumen que ocupaba alinicio de la carrera.
El aumento de presin eleva latemperatura de la mezcla, favoreciendo
la homogeneizacin de la misma.Poco antes de que el pistn llegue alP.M.S., salta una chispa en la bujainicindose la combustin.
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CICLO DE TRABAJO DE CUATRO TIEMPOSExpansin
Las dos vlvulas estn cerradas.
El pistn realiza una carrera descendentedesde el P.M.S. al P.M.I.
La combustin de la mezcla comprimidacausa un rpido aumento de la
temperatura, apareciendo una altapresin que empuja al pistn hacia abajo(transformacin de la energa calorfica,liberada en la combustin, en energamecnica).
El descenso del pistn aumenta elvolumen dentro del cilindro, haciendoque descienda progresivamente lapresin.
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CICLO DE TRABAJO DE CUATRO TIEMPOSEscape
La vlvula de escape se abre al final de la
carrera de expansin (A.A.E. Adelanto a laApertura del Escape).
El pistn realiza una carrera ascendentedesde el P.M.I. al P.M.S.
La presin existente en los gasesquemados hace que estos salgan a granvelocidad hacia el conducto de escape. Elascenso del pistn expulsa el resto de losgases.
La vlvula de escape se cierra despus deque el pistn haya pasado el P.M.S.(R.C.E.Retraso al Cierre del Escape). Comienzade nuevo la Admisin y el ciclo se repite.
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CICLO DE TRABAJO DE CUATRO TIEMPOS
De los cuatro tiempos:(ADMISIN COMPRESIN EXPANSIN ESCAPE),solamente el de expansin aporta trabajo.
El impulso es recogidopor el volante de
inercia que, debido asu masa, es capaz dealmacenar ciertacantidad de energa
cintica devolvindoladespus para realizarlos otros tres tiempos.
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INTERCAMBIO DE GASES
Los residuos de la combustin deben ser evacuados en sutotalidad para llenar el cilindro con mezcla fresca que ser
quemada nuevamente.
De su eficacia depende en gran medida el rendimientovolumtrico del motor.
Comprende los procesos de admisin de la mezcla en elcilindro y expulsin de los gases quemados
El intercambio de gases deberealizarse en un tiempo muycorto, por lo que es necesariooptimizar el procesoconsiderando los efectos dela inercia a que est sometidala masa gaseosa.
INTERCAMBIO DE GASES
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INTERCAMBIO DE GASESCotas de distribucin
Marcan los puntos de apertura y cierre de las vlvulas.
Se miden en grados de giro del cigeal respecto de los PMS yPMI.
Se determinan para cada motor, dependiendo su valor de lascaractersticas constructivas del mismo.
INTERCAMBIO DE GASES
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INTERCAMBIO DE GASESCotas de distribucin
Se representan en un diagrama circular llamado diagrama de ladistribucin.
(AAE) Avance a la aperturadel escape.(RCE) Retraso al cierre delescape.(AAA) Avance a la aperturade admisin.(RCA) Retraso al cierre deadmisin.
MOTORES OTTO DE CUATRO TIEMPOS
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MOTORES OTTO DE CUATRO TIEMPOSAtendiendo al tipo de mezcla que utilizan, los podemos clasificar en:
Motor Otto de inyeccin indirecta:
La mezcla esta formada por 14.7 partesde aire por cada parte de combustible,adems es necesario que en todo suvolumen la proporcin sea la misma.
Motor Otto de inyeccin directa:El motor tiene dos modos defuncionamiento que se diferencian por eltipo de mezcla que utilizan y en quemomento se produce en cada uno de
ellos:Modo estratificado pobre/carrera decompresin.Modo homogneo/carrera deadmisin.
Inyeccin encompresin
Inyeccin enadmisin