Estudio del ciclo diésel considerando la variación de la composición de la sustancia de trabajo

Abstract

Con un buen conocimiento de los procesos, se puede aprender a analizar cualquier ciclo. Ciclo se define como una serie de procesos durante los cuales el sistema partiendo de un estado particular, retorna a su estado inicial. Muchos ciclos fueron propuestos para motores de combustión interna, de los cuales solo tres son de aplicación práctica y se diferencian principalmente en la combustión la cual puede ser a volumen constante a presión constante y la últimas la combinación de las dos anteriores. En contraposición de las máquinas térmicas, en los motores de combustión interna, el calor no es cedido desde el exterior, sino que la energía necesaria para su funcionamiento proviene de la combustión de la mezcla aire-combustible en el interior del mismo. Un motor de combustión interna opera a través de un ciclo de trabajo; se usa dicho termino a pesar de que el proceso de combustión no es reversible y la sustancia de trabajo no sigue un ciclo, ya que durante los cambios de estados: Admisión y Escape la masa del fluido ha variado y ha tenido lugar una renovación de carga, al ser sustituidos los productos de la combustión por una mezcla fresca de aire-combustible. Para propósitos prácticos se puede analizar como un sistema de flujo constante, que presupone un gasto de entrada igual al de salida, es decir que no hay acumulación de fluido dentro del sistema ni disminución, lo mismo se presupone con la energía. En general podemos decir que los motores diésel operan del modo siguiente: aspiran aire y lo comprimen, el combustible es luego inyectado y la combustión se inicia por el autoencendido que sufre la mezcla debido a la alta presión y temperatura reinante. Para el análisis termodinámico de los motores de combustión interna se requiere un exacto conocimiento del proceso de combustión, además se debe tener en cuenta que la sustancia de trabajo varia de composición a lo largo del proceso, a causa de la reacción que tiene lugar.