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Ciclo de Otto Nikolaus A. Otto 1876 Es la base del motor encendido por chispa. i. Se abre la válvula de admisión, el émbolo inicia la carrera de aspiración. Es un

evento mecánico ya que el gas no modifica sus propiedades termodinámicas. ii. Se cierra la válvula de admisión y se inicia la carrera de compresión. Es el

primer proceso termodinámico, que viene a ser una compresión adiabática, por ser tan rápida no da tiempo a que se establezca la transmisión de calor.

iii. Cuando el émbolo llega al punto superior, salta la chispa de la bujía incendiando la mezcla aire-combustible. Es el segundo proceso termodinámico que consiste en transmisión de calor al sistema cuando el gas mantiene su volumen constante.

iv. Después que se ha encendido la mezcla aire-combustible y se ha elevado la presión y la temperatura, se inicia la carrera de potencia. Es el tercer proceso termodinámico que es esencialmente una expansión adiabática.

v. Cuando el émbolo está en el punto inferior se abre la válvula de escape dando lugar a un descenso en la presión y la temperatura del sistema. Es el cuarto proceso termodinámico que viene a ser una transferencia de calor al medio ambiente, manteniendo el volumen del sistema constante.

vi. Una vez abierta la válvula de escape, se inicia la carrera de expulsión de los gases productos de la combustión. Es un evento mecánico ya que como se dijo en (i) no existen modificaciones de la propiedades del gas.

La sustancia de trabajo es un gas ideal (mezcla de aire-combustible) Proceso 1-2 Compresión adiabática (entropía constante). Se proporciona trabajo

al sistema. Proceso 2-3 Combustión a volumen constante. Se suministra calor al sistema. Proceso 3-4 Expansión adiabática (entropía constante). El sistema entrega

trabajo. Proceso 4-1 Transmisión de calor del sistema al medio ambiente a volumen

constante.

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Ciclo de Diesel Rudolf Diesel 1893 Este motor funciona con un ciclo muy parecido al de Otto, siendo sus diferencias esenciales las siguientes: a) En el motor de Diesel se suministra aire en lugar de la mezcla aire-

combustible. b) El motor de Diesel no utiliza bujías, incendiándose el combustible por la

elevación de temperatura ocasionada por una alta compresión. c) El suministro de calor se efectúa a presión constante y no a volumen

constante como en el ciclo de Otto. Al igual que en el ciclo de Otto, las carreras de admisión y escape (barrido de los gases producto de la combustión) son eventos mecánicos y no procesos termodinámicos, ya que el gas contenido en la cámara de combustión no sufre alteraciones en sus propiedades termodinámicas. En el ciclo de Diesel representado en el diagrama Pv, los procesos señalados se consideran reversibles y la sustancia de trabajo es un gas ideal. Proceso 1-2 Compresión adiabática (entropía constante). Se proporciona trabajo

al sistema. Proceso 2-3 Transmisión de calor al sistema a presión constante. En este proceso

varía el volumen del sistema, ya que se inyecta combustible. Proceso 3-4 Expansión adiabática (entropía constate). El sistema entrega trabajo. Proceso 4-1 Transmisión de calor del sistema al medio ambiente a volumen

constate, esto ocurre cuando se abre la válvula de escape). Ciclo de Brayton Existen dos tipos el abierto y el cerrado. Sus partes principales son: el compresor, en el cual se lleva a cabo la compresión del aire; la cámara de combustión, donde se produce la combustión a presión constante; la turbina, donde los gases se expanden y se aprovecha su energía para mover el compresor, así como un excedente hacia el exterior del sistema. En el ciclo abierto los gases se tiran al medio ambiente; en el ciclo cerrado los gases que salen de la turbina se llevan a un cambiador de calor donde se les enfría para ser llenados de nuevo al compresor y reiniciar el ciclo. Elaboró: M. en I. Rigel Gámez Leal. Bibliografía Núñez Orozco F, González Oropeza R. “Apuntes de Principios de Energética”. Facultad de Ingeniería. UNAM. Sears, Zemansky, Young y Freedman. “Física Universitaria”. Volumen I. Person, Addison Wesley. Undécima edición. México 2004.