2 - Contexto

2.2 - Casos particulares

2.2.1 - Termodinámica de los motores térmicos

2.2.1.7 - Combustión

La combustión se desarrolla de dos maneras diferentes:

- de manera cíclica en los motores de pistones alternativos después de cada reemplazo de la carga;

- de manera continua en los motores de tipo turbina de gas.

Es la combustión cíclica la que da más problemas. En efecto, debe tener lugar en untiempo récord. Así, en un motor de cuatro tiempos que gira a 6000 revoluciones por minuto, el ciclo tienelugar en: 1/(6000/2/60) = 1/50 = 0,02 s.

Ahora bien, como el ciclo comprende una aspiración, una compresión, una regulación y un escape, y como la combustión solo puede tener lugar durante la regulación, esta solo puede durar: 0,02/4 = 0,005 s.

Estos intervalos se dividen aproximadamente por tres en un motor de dos tiempos.

En los motores de acondicionamiento homogéneo y con encendido por chispa, la fase de inflamaciónes prácticamente constante en el tiempo y solo depende de la composición de la mezcla, entoncesel desprendimiento de calor es ante todo determinado por la forma de la cámara de combustióny la posición del punto de encendido.

La velocidad de combustión es determinada por el proceso de difusión ante las llamas,por la intensidad de las turbulencias y la evolución de la temperatura en la parte de la mezcla que no se quema todavía.

La duración de inflamación, al ser constante en el tiempo y como debe tener lugar antes que la regulación,requiere un dispositivo que permite ajustar el momento del encendido obtenido en forma de avanceal encendido, con el fin de que la energía calorífica contenida en el carburante se encuentre en su máximo cuando debe ser transformada en energía mecánica durante la regulación.

En los motores de acondicionamiento heterogéneo, la autoinflamación tiene lugar poco antes del fin de lacompresión. Entonces el carburante es inyectado en el aire fuertemente comprimido y calentado a unatemperatura situada entre 700° y 900° Celsius.

La combustión tiene lugar en dos fases, lo que demuestra que se trata de una combustión según elciclo de Sabathé:

- una fase durante la cual el carburante inyectado antes del inicio del encendidose inflama: se trata del aporte de calor isócoro, según el ciclo de A. Beau de Rochas;

- una fase durante la cual el carburante inyectado después del inicio de la combustión va a quemarse: se tratadel aporte de calor isóbaro, según el ciclo de R. Diesel.

La combustión continua en los motores de tipo turbina de gas o de combustión externadebe ser estable y regular. Es lo que se le pide principalmente.

2.2.1.8 - Rendimiento termodinámico

El rendimiento termodinámico de un motor térmico depende de la cantidad de calor disipada,es decir, perdida. Es igual a:

η = (θ′ - θ′′) / θ′′

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