SISTEMA DE REFRIGERACION DE UN MOTOR A GASOLINARENAULT LOGAN

1. MOTOR DE GASOLINA

Cualquier tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión, basa su funcionamiento como su nombre lo indica en el quemado de una mezcla comprimida de aire combustible dentro de una cámara o cilindro al elevar la temperatura debido a la compresión de la mezcla se genera una llama o chispa y en ese momento empieza a actuar la energía química y luego en energía calorífica después de esto se genera un movimiento lineal una presión en la cabeza del pistón hacia el punto muerto inferior. Este movimiento es transmitido por medio de la biela al eje principal del motor o cigüeñal, donde se convierte en movimiento rotativo, el cual se transmite a los mecanismos de transmisión de potencia (caja de velocidades, ejes, diferencial, etc.) y finalmente a las ruedas, con la potencia necesaria para desplazar el vehículo a la velocidad deseada y con la carga que se necesite transportar

Mediante el proceso de la combustión desarrollado en el cilindro, la energía química contenida en el combustible es transformada primero en energía calorífica, parte de la cual se transforma en energía cinética (movimiento), la que a su vez se convierte en trabajo útil aplicable a las ruedas propulsoras; la otra parte se disipa en el sistema de refrigeración y el sistema de escape, en el accionamiento de accesorios y en pérdidas por fricción.

En este tipo de motor es preciso preparar la mezcla de aire y combustible convenientemente dosificada, lo cual se realizaba antes en el carburador y en la actualidad con los inyectores en los sistemas con control electrónico. Después de introducir la mezcla en el cilindro, es necesario provocar la combustión en la cámara de del cilindro por medio de una chispa de alta tensión que la proporciona el sistema de encendido.

Este movimiento es transmitido por medio de la biela al eje principal del motor o cigüeñal, donde se convierte en movimiento rotativo, el cual se transmite a los mecanismos de transmisión de potencia (caja de velocidades, ejes, diferencial, etc.) y finalmente a las ruedas, con la potencia necesaria para desplazar el vehículo a la velocidad deseada y con la carga que se necesite transportar.

2. SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

Los diferentes componentes del motor, al efectuar el trabajo correspondiente generan temperaturas de diferentes valores que pueden ser aceptables y no permitidos en la estructura del mismo por esto es indispensable eliminar o evacuar cierta cantidad de calor producido por el funcionamiento total de la unidad de combustión interna de forma rápida, eficaz y controlada para mantener el rango de temperatura que específica el fabricante y el requerido por las situaciones de trabajo en condiciones de carga nominal y real.

Para cumplir con las necesidades de temperatura requerida, se recurre al empleo de un medio o fluido que atrape y desaloje el calor existente, el que debe circular en el interior de algunas piezas y alrededor de otras, el medio de enfriamiento utilizado esforzado por un conjunto de dispositivos mecánicos que a la vez ejercen control sobre la cantidad de flujo al permitir o bloquear el paso del mismo. Es importante evacuar estrictamente el calor necesario para un correcto funcionamiento del motor, puesto que la calidad de la combustión, el correcto efecto de lubricación y anti desgasté de las piezas, se consigue a determinadas temperaturas, es decir que del diseño y trabajo adecuado del sistema de refrigeración empleado, depende el rendimiento y durabilidad de motor. La transmisión del calor, desde la parte central de la cámara de combustión, se produce por convección en un primer momento y luego por conducción a través del medio de enfriamiento utilizado por el sistema que puede ser líquido a gaseoso.

2.1. COMPONENTES DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO.

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Radiador: es un tipo tanque donde se deposita el agua, su función es disipar el calor del líquido refrigerante que viene del motor a través de una circulación que le atraviesa por los canales o cañuelas que lo conforman. 

Bomba de agua: La bomba de agua es el dispositivo que hace circular el líquido refrigerante en el sistema de refrigeración del motor. Es accionada por una correa de transmisión y sólo funciona cuando el motor se encuentra encendido, va conectada al cigüeñal y hace circular el agua

2.2. FUNCIONAMIENTO

En el sistema interesa conseguir cuanto antes la temperatura normal de funcionamiento del motor para optimizar el rendimiento, evitar los desgastes excesivos abajas temperaturas también no sobrepasar valores críticos que pueden ocasionar deformaciones en las piezas y producir defectos en la lubricación. El funcionamiento del sistema, se visualiza de forma concreta en la figura.

Bomba de agua: La bomba de agua es el dispositivo que hace circular el líquido refrigerante en el sistema de refrigeración del motor. Es accionada por una correa de transmisión y sólo funciona cuando el motor se encuentra encendido, va conectada al cigüeñal y hace circular el agua

Ventilador: El ventilador es necesario cuando la temperatura del motor sube sobre un nivel predeterminado o cuando hay una carga creciente en el sistema de enfriamiento (como al encender el aire acondicionado).

Termostato: Se le llama termostato, a una válvula de control de flujo del refrigerante colocado en la salida de este en el conducto hacia el radiador. La función de esta válvula es controlar el paso del refrigerante hacia el radiador en dependencia de la temperatura del motor, para mantenerla dentro del rango adecuado.

3. CICLO REAL

El ciclo termodinámico real de un motor es distinto del ciclo teórico por una serie de circunstancias:

El fluido activo no es un gas perfecto por lo tanto tiene propiedades físicas y eventualmente composición química variables.

La introducción y sustracción de calor no son instantáneas sino que requieren cierto tiempo.

Durante el ciclo hay un intercambio de calor por rozamiento, por lo que las transformaciones no son adiabáticas ni reversibles.

4. RENDIMIENTO

Se define rendimiento de un ciclo ( ) la relación entre el trabajo obtenido (que corresponde a la diferencia entre la cantidad de calor suministrada y sustraída) y la cantidad de calor suministrado (que corresponde a la energía del combustible). En otros términos:

η= L/Q1 = (Q1 – Q2)/ Q1

Dicho rendimiento es por lo tanto siempre inferior a la unidad, porque es imposible reducir a cero el calor sustraído (hay que pensar en la temperatura de los gases de escape).

5. BALANCE TÉRMICO

De todo lo que hemos dicho a propósito de los ciclos y de sus rendimientos, está claro que sólo una parte de la energía térmica del combustible, quemándose, es transformada en trabajo útil. La parte restante se pierde de distintas formas:

Refrigeración. Gases de escape. Irradiación.

Analizando estos flujos de calores determinamos el balance térmico. Como describimos en el Dib., la parte útil (el rendimiento) representa un 25 30%. El balance térmico del motor no varía mucho al variar el régimen de rotación, mientras que si varía al cambiar la carga. Para aumentar el rendimiento del motor podemos intervenir de la siguiente manera:

1. Incrementar al máximo posible la temperatura del fluido de refrigeración (instalación con circuito cerrado).

2. Reducir la temperatura de los gases de escape recuperando la energía con el turbo compresor (sobre todo en los motores Diesel).

6. MOTOR RENAULT LOGAN

6.1. TEMPERATURA DEL AIRE QUE ENTRA A LA ADMISIÓN.

6.2. TEMPERATURA DEL AGUA

Primera imagen con el ventilador encendido y temperatura del agua

Observamos el punto máximo que llega la temperatura del refrigerante antes de accionarse el ventilador

Con las anteriores imágenes podemos determinar que la temperatura del refrigerante va a oscilar entre 82 grados centígrados con el ventilador en funcionamiento y un punto máximo antes de que el ventilador se active y ese punto son 95 grados centígrados al llegar a este punto va a enviar una señal de corriente que me va accionar el ventilador el que me controla la temperatura mínima es el termostato que cuando el motor esta frio se cierra para que circule el refrigerante en el motor y no pase al panel hasta que tenga la temperatura adecuada de funcionamiento.

REFERENCIAS

http://www.sanfranciscoescuela.com/downloads/apuntes/21- termodinamica.pdf

http://www.redalyc.org/pdf/2654/265429948018.pdf http://automotrizestudiantil.blogspot.com/p/sistema-de-enfriamiento.html Manual de Renault logan.

OBJETIVO

Dar a conocer el estudio de la termodinámica, principalmente el sistema de refrigeración por líquido en un motor a gasolina, específicamente de un Renault logan. Aplicando todas las leyes termodinámicas para obtener los resultados del análisis del sistema y su comportamiento a las diversas circunstancias, de las cuales, es sometido ya sean de sus funciones o de factores externos, con el fin de mantener las piezas móviles que son expuestas a diversas temperaturas, manteniendo correctos parámetros para el funcionamiento del motor.

TABLA DE CONTENIDO

1. MOTOR DE GASOLINA.2. SISTEMA DE ENFRIAMIENTO.2.1. COMPONENTES DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO.2.2. FUNCIONAMIENTO.3. CICLO REAL.4. RENDIMIENTO.5. BALANCE TÉRMICO.6. MOTOR RENAULT LOGAN.6.1. TEMPERATURA DEL AIRE QUE ENTRA A LA ADMISIÓN.6.2. TEMPERATURA DEL AGUA.

TERMODINÁMICASISTEMA DE REFRIGERACION DE UN MOTOR A GASOLINA

RENAULT LOGAN

Nombre: Edwan Yesid Lancheros GuzmánCódigo: 20544

Profesor: Vladimir silva leal

UNIVERSIDAD ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALESUNIECCI

Séptimo semestre Octubre 2014