Motor de gasoil.
Ciclo diésel

Motor endotérmico
Caja de cambios

Ciclo indicado y presión media indicada

Ciclo real es el que refleja las condiciones efectivas de funcionamiento de un motor y se identifican, por tanto, con el diagrama de presiones medias en el cilindro en correspondencia a las diversas posiciones del pistón.

El dibujo demostrativo de este ciclo se llama diagrama indicado, y recibe el nombre de indicador el aparato que sirve para obtenerlo.

La figura muestra, en forma esquemática, como se traza el diagrama indicado por medio del indicador.

En este aparato, un pequeño cilindro provisto de un pistón retenido por un muelle comunica con la cámara de combustión del cilindro motor por medio de un tubo. El vástago del pistón actúa sobre un sistema de palancas que forman un cuadrilátero amplificador, cuyo brazo de palanca mas largo esta provisto en su extremidad de un estilete.

La presión de los gases se transmite a través del tubo, actúa sobre el pistón y, venciendo la carga del muelle, lo desplaza a una longitud proporcional al valor de la presión. El estilete traza, por tanto, en sentido vertical una linea de longitud proporcional a la presión que actúa sobre el pistón. Como todo el dispositivo indicador esta fijo al pistón motor, el estilete se mueve linealmente con él, y su posición horizontal corresponde en cada punto a la del pistón motor.

La curva trazada por el estilete esta referida, pues, a dos ejes coordenados, cuyas abscisas representan los espacios recorridos por el pistón y, por tanto, los volúmenes, así como las ordenadas representan las presiones.

Supongamos que el motor es de encendido por chispa y de 4 tiempos, y, además, para mayor simplicidad, que las condiciones de funcionamiento son aproximadamente las teóricas.

Deslizando el pistón del punto muerto superior (P.M.S.) al punto muerto inferior (P.M.I.) y viceversa, con la válvula abierta, de suerte que no ofrezca, en la practica, ninguna resistencia al paso del gas, la presión en el cilindro se mantiene igual a la atmosférica, y el estilete va trazando un segmento horizontal A-A, de longitud igual a la carrera, el cual representa el diagrama de las presiones para la fase de aspiración y de escape.

Cerrada la válvula durante la carrera de compresión, el estilete describe la curva A-B. Al final de la carrera de compresión se verifica la combustión y, en consecuencia, se produce un aumento repentino de presión que hace trazar al estilete la línea casi vertical B-C. Sucesivamente, durante la carrera de expansión, el estilete describe la curva C-D. Poco antes de terminar la carrera de expansión, se abre la válvula de escape, la presión desciende a un valor muy próximo al atmosférico y, por tanto, el estilete traza el pequeño rasgo, casi vertical, D-A.


El aparato esquematizado sirve para mostrar como se obtiene un diagrama indicado, pero no es realizable en la practica. Los indicadores son, en realidad, aparatos mas complicados, que utilizan los técnicos especializados.

La figura siguiente representa dos ciclos reales típicos de motores Otto y Diesel de igual cilindrada unitaria.

Para facilitar la comparación entre los dos ciclos, los diagramas se han dibujado superpuestos. El eje de las presiones para el ciclo Otto, como consecuencia de la diferencia de volumen Vc de la cámara de combustión. En efecto, a igualdad de cilindrada unitaria Vp, siendo mas elevada la relación de compresión del motor Diesel que la del motor Otto, resulta menor el volumen Vc, de la cámara de combustión.

La superficie 1 2 6 1' 1 representa el trabajo negativo debido al bombeo en la fase de aspiración y de escape; la superficie 2 3 4 5 6 2 representa el trabajo positivo. Su diferencia es el trabajo útil. Dividiendo el arrea correspondiente al trabajo útil efectuado por el fluido, por la longitud de la carrera, o por la cilindrada Vp con arreglo a la escala elegida para el eje de las abscisas, se obtiene el valor de la presión media indicada (p.m.i.).

Si deseamos valorar la diferencia del trabajo útil entre el ciclo teórico y el ciclo indicado, estableceremos la relación comparativa entre las superficies correspondientes. Dividiendo la superficie del ciclo indicado por la respectiva del ciclo teórico de aire, se obtiene el rendimiento indicado.

En la tabla siguiente se comparan los valores de los rendimientos térmicos de ciclos teórico de aire y de ciclos indicados, obtenidos experimentalmente en un motor especial con relación de compresión variable. Los datos han sido conseguidos por el experimentador inglés sir H. Ricardo.

Influencia de la relación de compresión en el rendimiento

Relación de compresión

Rendimiento del ciclo teórico de aire

Rendimento experimental de Ricardo

Relación de compresión Rendimiento del ciclo teórico de aire
Rendimento experimental de Ricardo
4 0.426 0.277
4.5 0.453 0.297
5 0.475 0.316
5.5 0.494 0.332
6 0.512 0.346
6.6 0.527 0.360
7 0.541 0.372
7.5 0.553 0.383
8 0.565 ........
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Última revisión: 1 de febrero de 2016