Eficiencia del Motor (Motores de pistones 5)
Motores de pistones
Capítulo 5
Eficiencia del Motor
Eficiencia Térmica
La eficiencia térmica de un motor es la relación entre la energía térmica convertida en trabajo útil y la energía térmica contenida en el combustible; en otras palabras, es la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada. Si dos motores producen la misma potencia, pero uno quema menos combustible que el otro, el motor que utiliza menos combustible convierte una mayor proporción de la energía disponible en trabajo útil y, por lo tanto, tiene una mayor eficiencia térmica.
- Eficiencia Térmica = Potencia disponible para el trabajo
- 33000 ft·lb/min = 1 caballo de potencia
- 20000 Unidades Térmicas Británicas = cantidad de energía térmica en una libra de combustible
- 778 ft·lb = la cantidad de ft·lb de trabajo en una BTU
- Caballo de potencia = BHP, IHP o SHP
La eficiencia térmica de los motores de pistón es de alrededor del 30 %. La eficiencia térmica se puede mejorar aumentando la relación de compresión. Esto se logra comprimiendo una cantidad determinada de mezcla en un espacio más pequeño, de modo que la presión actúe sobre menos unidades cuadradas de área.
Eficiencia mecánica
La eficiencia mecánica es la relación entre la potencia al freno y la potencia indicada; esto indica el porcentaje de potencia desarrollada en los cilindros respecto a la que hace girar la hélice.
Eficiencia volumétrica
La eficiencia volumétrica es la relación entre la cantidad de aire que el motor introduce en el cilindro y la cilindrada del pistón (volumen barrido); esto presupone que el aire en el cilindro tiene una densidad estándar. Si el volumen de la carga a esta densidad es exactamente igual a la cilindrada del pistón, la eficiencia volumétrica será del 100 %.
Los siguientes factores afectan negativamente la eficiencia volumétrica:
- Altas RPM: a medida que aumentan las RPM, la eficiencia volumétrica se reduce debido a las pérdidas por fricción en el sistema de inducción.
- Curvas, obstrucciones y rugosidad superficial dentro del sistema de inducción.
- Restricción del acelerador y del venturi.
La eficiencia volumétrica aumenta a medida que se gana altitud, ya que la reducción de la contrapresión del escape proporciona una mejor evacuación de los gases de escape. La máxima eficiencia volumétrica se consigue con el acelerador completamente abierto y las RPM lo más bajas posibles (aspiración natural).
En motores turboalimentados, la eficiencia volumétrica puede superar el 100 %.
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