Diseño del coche
En los motores de combustión interna, el diseño del sistema de combustión influye en gran medida en el flujo dentro del cilindro, en las interacciones entre el pulverizador y la pared, en la mezcla de combustible y aire, en la combustión y, en última instancia, en las características de rendimiento y emisiones del motor. Así pues, el sistema de combustión del motor, incluido el diseño de la culata, el inyector de combustible …
Estudios experimentales y/o numéricos de nuevos diseños de sistemas de combustión y su impacto en la eficiencia y las emisionesCréditos de la imagen de portada: Dr. Anqi Zhang en Aramco Americas, Aramco Research Center – Detroit.El editor del tema Yuanjiang Pei es empleado de la empresa Aramco Americas. Todos los demás editores de temas declaran no tener intereses en competencia con el tema de investigación.
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Motor de encendido por chispa
Un motor de combustión interna (motor ICE o motor IC) es un motor térmico en el que la combustión de un combustible se produce con un oxidante (normalmente aire) en una cámara de combustión que forma parte del circuito de flujo del fluido de trabajo. En un motor de combustión interna, la expansión de los gases a alta temperatura y alta presión producidos por la combustión aplica una fuerza directa a algún componente del motor. La fuerza se aplica normalmente a los pistones (motor de pistón), a los álabes de la turbina (turbina de gas), a un rotor (motor Wankel) o a una tobera (motor de reacción). Esta fuerza mueve el componente a lo largo de una distancia, transformando la energía química en energía cinética que se utiliza para propulsar, mover o impulsar lo que sea que el motor esté unido. Esto sustituyó al motor de combustión externa para aplicaciones en las que el peso o el tamaño de un motor eran más importantes[1][2][3].
El primer motor de combustión interna con éxito comercial fue creado por Étienne Lenoir hacia 1860[4] y el primer motor de combustión interna moderno fue creado en 1876 por Nicolaus Otto (véase el motor Otto).
Teoría del motor
Los motores térmicos de combustión interna pueden entenderse pensando detenidamente en la ley de los gases ideales: [math]pV=nRT[/math]. El aumento de la temperatura de un gas aumenta la presión que hace que el gas quiera expandirse.[1] Un motor de combustión interna tiene una cámara a la que se le añade combustible que se enciende para aumentar la temperatura del gas.
Cuando se añade calor al sistema, se obliga al gas de su interior a expandirse. En un motor de pistón, esto hace que el pistón se eleve (véase la figura 2). Al unir el pistón a un cigüeñal, el motor es capaz de convertir una parte de la energía aportada al sistema en trabajo útil[2] Para comprimir el pistón en un motor de combustión intermitente, el motor expulsa el gas. A continuación, se utiliza un disipador de calor para mantener el sistema en funcionamiento a una temperatura constante. Una turbina de gas, que utiliza la combustión continua, simplemente agota sus gases de forma continua en lugar de hacerlo en un ciclo. Los motores térmicos con turbinas de gas funcionan según un principio similar, el aire caliente es forzado a entrar en la cámara de la turbina, haciéndola girar (Figura 1).
Diagrama del motor de combustión interna
Este curso estudia los fundamentos de cómo el diseño y el funcionamiento de los motores de combustión interna afectan a su rendimiento, eficiencia, requisitos de combustible e impacto medioambiental. Los temas incluyen el flujo de fluidos, la termodinámica, la combustión, la transferencia de calor y los fenómenos de fricción, y las propiedades del combustible, con referencia a la potencia del motor, la eficiencia y las emisiones. Los estudiantes examinan las características de diseño y funcionamiento de diferentes tipos de motores de combustión interna: motores de encendido por chispa, diesel, de carga estratificada y de ciclo mixto. La clase incluye un proyecto de laboratorio en el Laboratorio de Motores.