miércoles, 6 de abril de 2011

El Ciclo Atkinson

OBJETIVO: 

  • APRENDER CUAL ES EL FUNCIONAMIENTO DEL CICLO ATKINSON 

    MARCO TEORICO

Motor de ciclo Atkinson

Toyota Prius - Motor

Como bien saben, el motor de gasolina (ciclo Otto) es de cuatro tiempos, aunque hay una versión de dos tiempos. Antes de proseguir hay que hacer una pequeña justicia histórica, y es que este ciclo fue inventado por el francés Alphonse Beau de Rochas en 1862, Otto lo inventó más tarde pero se llevó la fama.
En 1882 James Atkinson diseñó un motor basado en el de ciclo Otto, se diseñó para saltarse la patente que protegía al motor de cuatro tiempos. No pasó de ser una anécdota histórica, pero el ciclo en el que se basa se ha rescatado en los últimos años para los híbridos.
El ciclo Atkinson es más eficiente, ya que consigue relaciones más altas de compresión. La gasolina, cuando se encuentra muy comprimida tiende a detonar antes, lo cual no interesa. Pero si se logra una alta relación de compresión, el rendimiento termodinámico es superior.
Ford Escape Hybrid - Motor
Los motores con mayores relaciones de compresión necesitan gasolina con un octanaje superior. El índice RON no habla del poder detonante de la gasolina, sino al revés, su poder antidetonante. ¿Cómo consigue Atkinson que aumente la relación de compresión, pero evitando que la gasolina RON 95 detone antes de tiempo?
Es más fácil de lo que piensas, basta con retrasar el cierre de las válvulas de admisión, permitiendo un pequeño reflujo de gases que vuelve al colector de admisión mientras asciende el pistón, permitiendo una relación de compresión superior. Estas válvulas controlan la cantidad de gases en el cilindro y la duración de la carrera de compresión. Podemos considerarlo como un cinco tiempos.
Dicho de otra manera, la carrera de compresión dura menos que la carrera de expansión. Todo esto nos sirve para aprovechar mejor la energía liberada durante la explosión de la gasolina. Como hay una menor mezcla en el cilindro, la potencia es inferior al de un motor Otto de la misma cilindrada, pero la eficiencia termodinámica del Atkinson es más alta: gastan menos.
Toyota Prius - Motor
Como los Atkinson gastan menos y dan menos potencia, son motores idóneos para aplicaciones híbridas. El motor eléctrico aporta la potencia que falta, y así combinan una entrega de potencia buena con un consumo realmente bajo. Ahora vamos a ver tres ejemplos de vehículos actuales que usan este sistema:
  • 2009 Ford Escape Hybrid: 2.5 153 CV, 7,84 l/100 km (autovía), relación de compresión 12,3:1
  • Toyota Prius II: 1.5 78 CV, potencia combinada híbrida 115 CV, 4,3 l/100 km, relación de compresión 13:1
  • Toyota Prius III: 1.8 98 CV, potencia combinada híbrida 134 CV, consumo inferior a 4,3 l/100 km
Los híbridos procuran que el motor Atkinson gire a su régimen más eficiente, y el exceso de potencia generada se almacena en las baterías. Esto supone un menor consumo que si se utilizase el motor Atkinson en regímenes en los que no consigue la misma eficiencia termodinámica.
Y para los ingenieros…
Ciclo Atkinson (diagrama p-v)
Este es el diagrama presión-volumen del ciclo Atkinson. Se produce un mayor aporte de calor a volumen constante en Qp y otro en Qp‘, mientras que el calor residual cedido por los gases de escape se descompone en Qo y Qo‘.
Si el ciclo Otto si se dieseliza un poco, nos da el ciclo Atkinson. Basta con ver las analogías: más relación de compresión, mayor rendimiento termodinámico, menor potencia. ¿Por qué no utilizar los Atkinson de manera masiva? Pues es una buena pregunta que no sabría responder.

ANALISIS Y PROPUESTA 
 En verdad lo unico diferente en el caso del ciclo atkinson es que existe un retraso en el cierre de la valvula de admision lo cual hace que exista mayor compresion y por lo tanto mayor potencia 

Para que quede mas en claro sobre este tipo de ciclo mi propuesta es que deberiamos desarmar un motor con este tipo de ciclo   

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 
En conclusion aprendimos sobre que se trata este tipo de ciclo el cual hace que el motor tenga mas potencia y esa potencia exesiva almacenarla en baterias en forma de electricidad


Que nuestro profesor nos ayude a entender un poco mas sobre este tema ya que la investigacion nos da una idea de como es el funcionamiento pero la ilustracion del maestro nos ayuda a entender de mejor manera.

BIBLIOGRAFIA:

http://www.motorpasion.com/tecnologia/motor-de-ciclo-atkinson




 

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