Motores Térmicos
Otros recursos
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NOTA: En negrita y subrayado, se ofrecen animaciones.
Capítulo 1.- Fundamentos de motores de combustión interna alternativos
1er principio de termodinámica: energía, trabajo y calor
Pistón, cilindro y embalaje
Motores de dos tiempos y de cuatro tiempos
Motor de 4 tiempos, 4 cilindros en línea, despiece y animación (YouTube).
Combustibles usuales:
En Motores de Encendido Provocado (MEP o MIF):
En Motores de Encendido por Compresión (MEC o MIE):
Motores multifuel
Dosificación de combustible y encendido en MEP:
Inyección electrónica. Indirecta, directa: Nissan Juke GDI (YouTube), Hyundai (YouTube).
Bujías
Dosificación de combustible en MEC:
Equipos de acción directa o
Equipos de acumulación (common rail, +, ...)
Disposición de los cilindros y equilibrado
Distribución:
Resonancia y sintonía en colectores
Sobrealimentación: mecánica (YouTube), turboalimentación (YouTube) (regulación con válvula de cortocircuito "waste gate").
Capítulo 2.- Termoquímica
Programas de cálculo de equilibrio químico
STANJAN (necesita emulador de MS-DOS)
CHEMKIN y otras aplicaciones
CEARUN (free y online) de la NASA
GasEq (ejecutable)
Capítulo 3.- Ciclos teóricos de dos composiciones
Evoluciones cíclicas (animaciones de varios motores térmicos)
Ciclos estándar de aire, p.e.Otto y Diésel (ofrecen herramientas básicas de cálculo en html)
Optimización: ciclos Atkinson y Miller. Ver también "Downsizing"
Temperatura y energía disponible en el escape
Ejemplos comerciales
Ciclo Miller automoción: ValveTronic y DoubleVanos de BMW
Ciclo Miller industrial y cogeneración (gran tamaño): Jenbacher J920 (YouTube).
Ejemplo Atkinson: Mazda SkyActiv
Motores turboalimentados de automoción y F1: (+ , + , + )
Sistemas turbo en serie: Audi 3.0 V6 TDI
Motores Diésel de dos tiempos de gran tamaño: Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, (+ y +)
Temas avanzados
Exhaust Gas Recirculation EGR: básico, detalle, más detalle. EGR interno mediante cruce de válvulas negativo
Turboalimentación y hermanamiento del turbo: curso OCW Turboalimentación de Motores Térmicos
Acción de ondas en admisión y escape
Motor de combustión homogénea auto-encendida [HCCI, HCCI GM animación (YouTube).]
Capítulo 4.- Fundamentos de turbinas de gas
Turbomáquinas y turbinas de gas
Ejemplo de uso
Propulsión aérea: turborreactor, turbofan (YouTube) y turbohélice
Cogeneración, microturbinas de gas, Capstone (YouTube), Capstone regenerative microturbine (YouTube)
Heavy duty gas turbine General Electric
Capítulo 5.- Fundamentos de turbomáquinas
Repaso de termodinámica:
M. Legrand, R. Ventas y P.A. Rodríguez. Ingeniería Térmica. Principios de termodinámica técnica y transferencia de calor. Garceta. 2014. ISBN: 978-84-1545-288-1.
Bibliográfica recomendada:
A. Lecuona y J. I. Nogueira, Curso OCW Turbomáquinas.
A. Lecuona y J. I. Nogueira. Turbomáquinas. Procesos, análisis y tecnología. Ariel. 2000. ISBN: 84-344-8029-8.
D. G. Wilson and T. Korakianitis.The design of high-efficiency turbomachinery and gas turbines. Prentice Hall. 1998. ISBN: 0-13-312000-7.
R. I. Lewis (1996) Turbomachinery Performance Analysis, John Wiley.
Annu. Rev. Fluid Mech. 2010. 42:275–300.
Watson and Janota “Turbocharging the Internal Combustion Engine” Ed. Wiley 1982.
Para ampliación:
C. E. Brennen. Hydrodynamics of Pumps. 1994, Concepts ETI, Inc. and Oxford University Press.
A. Lecuona y J. I. Nogueira. Turbomáquinas. Open Course Ware de la Universidad Carlos III de Madrid. (URL)
Capítulo 6.- Ciclos de turbinas de gas
Preguntas tipo test resueltas (en inglés) y ejercicio resuelto (en inglés)
Fabricantes, ejemplos de aplicación y actuaciones
Actuaciones de TG monoeje Rolls Royce
Actuaciones de TG con turbina libre General Motors
Heavy duty GT de General Electric
Grupos de turboalimentación Garret (Mapas de actuaciones de compresores y turbinas)
Bibliografía adicional:
Turbomáquinas. Procesos, análisis y tecnología. A. Lecuona y J.I. Nogueira. Ariel. 2000. ISBN: 84-344-8029-8.
The design of high-efficiency turbomachinery and gas turbines. D.G. Wilson and T. Korakianitis. Prentice Hall. 1998. ISBN: 0-13-312000-7.
Ingeniería Térmica. Principios de termodinámica técnica y transferencia de calor. M. Legrand, R. Ventas y P.A. Rodríguez. Garceta. 2014. ISBN: 978-84-1545-288-1.
Teoría de las turbinas de gas. H. Cohen. Marcombo. 1984. ISBN: 9788426704580
Cogeneración: Aspectos termodinámicos, tecnológicos y económicos. José María Sala Lizárraga. Universidad del País Vasco. 1.995. ISBN: 9788475855714.
Capítulo 7.- Combustión en Motores de Encendido Provocado
Combustión homogénea y estratificada (+)
Temperatura de autoignición, tiempo de retardo
Velocidad de propagación de llama laminar, teoría de Mallard-Le Chatelier
Combustión con detonación, octanaje, onda de choque
Indicador de ciclo en un motor alternativo de combustión interna
Archivos de datos y hojas de cálculo Mathcad para la determinación de la ley de masa quemada de combustible en un motor monocilíndrico Diesel de 4
tiempos. (ZIP)