Aplicación de un modelo matemático para el análisis del comportamiento del ciclo otto MCI bajo manipulación de parámetros ambientales

Resumen

El objetivo de la investigación bibliográfica y experimental sobre el comportamiento del ciclo termodinámico en motores de combustión interna es verificar cambios de comportamiento, utilizando soluciones matemáticas para analizar los cambios de valores en términos de presión, volumen y giro del cigüeñal. La potencia de salida de un motor de gasolina de cuatro tiempos con compresión en el motor es proporcional a un exponente de 1.34 del coeficiente politrópico y la relación de compresión. Los efectos de las variaciones de presión y temperatura sobre el rendimiento de motores de combustión interna que funcionan en diferentes alturas sobre el nivel del mar, por lo que se estudió aprovechando que nuestro país Ecuador tiene muchos cambios geográficos, ya que, cuantificar los efectos de la temperatura y la presión es vital para establecer la capacidad de operar motores de encendido por chispa a altitudes muy superiores a aquellas para las que fueron diseñados. Los efectos de las condiciones atmosféricas mostraron que la temperatura domina la presión y dieron como resultado una pérdida de potencia y caída de la compresión de alrededor del 1,5% por cada 100 m de aumento de altitud. La eficiencia del motor cayó aproximadamente 1,54 puntos porcentuales por cada 300 m de aumento de altitud. La investigación se plasmó en Excel para el desarrollo del modelo matemático, en el cual se obtuvo los gráficos de diagrama presión vs volumen, presión vs ángulo de giro del cigüeñal y la dispersión de fuerzas actuantes en el pistón, biela y cigüeñal.