Tema:
- Diagrama de sankey
Diagrama de Sankey:
El diagrama de Sankey (también llamado “diagrama de balance de calor”) muestra las pérdidas de energía del motor de combustión. El diagrama de Sankey surge (y se calcula) a partir del proceso de Seiliger.
El combustible suministrado al motor de combustión se mezcla con aire y se enciende. No toda la energía de la combustión se utiliza para impulsar el motor (y las ruedas). Más de la mitad de la energía de la combustión se pierde, entre otras cosas:
- Pérdidas de accionamiento (piense en el accionamiento de la bomba de refrigerante, la bomba de aire acondicionado, la distribución y otros componentes mecánicos)
- Pérdidas de engranajes (conversión de un movimiento de traslación del pistón en un movimiento de rotación del cigüeñal)
- Pérdidas de calor (el calor de la combustión se pierde por radiación y reflexión en las piezas del motor)
La energía útil que queda se llama eficiencia efectiva.
La figura muestra el diagrama de Sankey. El diagrama muestra que el 35% del combustible se pierde en forma de calor de los gases de escape, así como el 30% de pérdida por enfriamiento (calor perdido por el refrigerante), el 8% de pérdida mecánica (pérdidas de propulsión y transmisión) y el 6% de radiación.
Este diagrama es de un motor de gasolina. Un motor de gasolina tiene una eficiencia relativamente baja, alrededor del 21%. Esto significa que sólo el 21% de un litro de combustible se utiliza para “conducir”. Un motor diésel tiene una mayor eficiencia (hasta un 35%). Aquí, por ejemplo, las pérdidas por refrigeración y por radiación son menores, pero las pérdidas mecánicas son algo mayores. Por tanto, un motor diésel tiene un diagrama de Sankey diferente al de un motor de gasolina.
Para reducir las pérdidas por refrigeración, los fabricantes de motores pueden, por ejemplo, optar por utilizar una bomba de refrigerante con velocidad ajustable (que también se puede desconectar) o utilizar varios circuitos de refrigeración. Un diseño adaptado puede garantizar que fluya menos refrigerante a lo largo de las paredes del cilindro y, por lo tanto, el refrigerante absorba menos calor.
Mediante el uso de un turbo de gases de escape se pueden reducir las pérdidas de gases de escape. El rendimiento efectivo aumenta. Con un compresor mecánico, la pérdida mecánica aumenta (se debe accionar un componente adicional), pero la eficiencia efectiva aumenta más rápido. Por ejemplo, la eficiencia efectiva del 5% de pérdida mecánica adicional aumenta en un 10%.
Página relacionada:
