Diferencia entre revisiones de «Ciclo diésel»
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==Fases==
# '''Compresión''', proceso 1-2: es un proceso de '''compresión adiabática''' reversible ([[Proceso isentrópico|isentrópica]]), es decir '''sin''' intercambio de calor con el exterior. Viene a simbolizar el proceso de compresión de la masa fresca en el motor real, en el que el pistón, estando en el punto muerto inferior (PMI), empieza su carrera de ascenso, comprimiendo el aire contenido en el cilindro. Ello eleva el estado termodinámico del fluido, aumentando su presión, su temperatura y disminuyendo su volumen específico, en virtud del [[efecto adiabático]]. En la idealización, el proceso viene gobernado por la ecuación
<math>
</math>
como: <math>\frac{V_1^k}{V_2^k} = \xi^k
</math>
<math>P_2 = P_1 \cdot \xi^k
</math>
y la temperatura:
<math>T_1 \cdot V_1^k = T_2 \cdot V_2^k
</math>
<math>T_2 = \frac{T_1 \cdot V_1^k}{V_2^k} </math>
<math>T_2 = T_1 \cdot \xi^k
</math>
<math>\xi
</math> = relación de compresión: es la relación entre los volúmenes final e inicial.
<math>k
</math> '' ''= exponente adiabático: es la razón entre la capacidad calorífica a presión constante (<math>C_p
</math>) y la capacidad calorífica a volumen constante (<math>C_v
</math>).
▲:<math>rk = \frac{Va}{Vb}</math>
:'''2- Combustión''', proceso 2-3: en esta idealización, el '''aporte de calor''' Qp se simplifica por un '''proceso isóbaro''' (a presión constante). Sin embargo, la combustión Diesel es mucho más compleja: en el entorno del punto muerto superior (PMS) (en general un poco antes de alcanzarlo debido a problemas relacionados con la inercia térmica de los fluidos, es decir el retraso que hay entre la inyección y la inflamación espontánea), se inicia la inyección del combustible (en motores de automóviles, gasóleo, aunque basta con que el combustible sea lo suficientemente autoinflamable y poco volátil). El inyector pulveriza y perliza "atomiza" el combustible, que, en contacto con la atmósfera interior del cilindro, comienza a evaporarse. Como quiera que el combustible de un motor Diesel tiene que ser muy autoinflamable (gran poder detonante, índice de Cetano alto), ocurre que, mucho antes de que haya terminado la inyección de todo el combustible, las primeras gotas de combustible inyectado se autoinflaman y dan comienzo a una primera combustión caracterizada por ser muy turbulenta e imperfecta, al no haber tenido la mezcla de aire y combustible tiempo suficiente como para homogeneizarse. Esta etapa es muy rápida, y en el presente ciclo se obvia, pero no así en el llamado ciclo Diesel rápido, en el que se simboliza como una compresión isócora al final de la compresión. Posteriormente, se da, sobre la masa fresca que no ha sido quemada, una segunda combustión, llamada combustión por difusión, mucho más pausada y perfecta, que es la que aquí se simplifica por un proceso isóbaro. En esta combustión por difusión se suele quemar en torno al 80% de la masa fresca, de ahí que la etapa anterior se suela obviar. Sin embargo, también es cierto que la inmensa mayoría del trabajo de presión y de las pérdidas e irreversibilidades del ciclo se dan en la combustión inicial, por lo que omitirla sin más solo conducirá a un modelo imperfecto del ciclo Diesel. Consecuencia de la combustión es el elevamiento súbito del estado termodinámico del fluido, en realidad debido a la energía química liberada en la combustión, y que en este modelo ha de interpretarse como un calor que el fluido termodinámico recibe, y a consecuencia del cual se expande en un proceso isóbaro reversible.
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