Influencia de la altura en la potencia de los motores de combustión interna reciprocantes: diseño de un motor Diesel para mover una bomba centrífuga de irrigación a 250 metros sobre el nivel del mar

Abstract

Los motores de combustión interna reciprocantes constituyen una clase de máquinas térmicas que se caracterizan esencialmente por la manera en que se realiza el aporte de calor a la máquina y por el movimiento de vaivén del pistón, órgano éste, que está en contacto con los gases y que recibe directamente la fuerza de estos gases. Estas máquinas con vierten la energía latente de calor del combustible en trabajo mecánico; el calor en el combustible es liberado por combustión y es transferido a la sustancia de trabajo. Es de hacer resaltar que se denominan motores de combustión interna porque la sustancia de trabajo toma realmente parte en el proceso de combustión y no por el hecho de que el combustible es quemado dentro del cilindro de trabajo. Así por ejemplo en la turbina de gas de combustión interna, el combustible es quemado en una cámara de combustión externa a la turbina, allí es todavía una máquina de combustión interna debido a que el fluido, o sea el aire, el cual hace trabajo en la turbina, ha tomado parte activa en la combustión del combustible. Para poder realizar la combustión, que es en realidad una rápida oxidación de la sustancia, rápida por la elevada temperatura reinante en la cámara de combustión, es necesario grandes cantidades de oxígeno; este oxígeno lo toma la máquina directamente del aire, por lo que el ambiente que rodea a la máquina es un factor decisivo en las condiciones de trabajo del motor. El aire atmosférico es una mezcla de aire seco y vapor de agua; en conjunto esta mezcla se comporta y tiene las propiedades equivalentes a un gas único y homogéneo. La presión de vapor es muy pequeña comparada con la del aire seco como puede observarse en el diagrama N° 1, y puede muy bien despreciarse y sólo considerar al aire atmosférico como aire seco.