UT1.19 Rendimiento del motor (Tipos)

 

El rendimiento de un motor es la medida de la eficiencia con la que convierte la energía de entrada (combustible o electricidad) en trabajo útil o energía mecánica, es decir, cuánta energía de la que se le da es la que realmente aprovecha para mover el vehículo o realizar su función.

La fórmula básica para calcularlo es dividir la potencia útil (la energía de salida) entre la potencia suministrada (la energía de entrada), multiplicando el resultado por 100 para obtenerlo en porcentaje. 

Rendimiento (%) = (Potencia útil / Potencia suministrada) x 100 

Un motor nunca alcanza el 100% de rendimiento, ya que una parte de la energía siempre se pierde en forma de calor debido a la fricción y otros factores. 

La energía que se le suministra a un motor no se transforma completamente en trabajo útil. Se producen pérdidas en diversas formas: 

• Pérdidas por calor: Gran parte de la energía se libera como calor, especialmente en los motores de combustión interna. 
• Pérdidas mecánicas: La fricción entre las piezas móviles del motor disipa energía. 
• Pérdidas químicas: En los motores de combustión hay parte del combustible que se libera sin quemar por el escape o hacia el cárter.
• Pérdidas eléctricas y magnéticas: En los motores eléctricos, también hay pérdidas relacionadas con la electricidad y el magnetismo

Los principales tipos de rendimiento en los motores de combustión son:

1.      el rendimiento térmico (o termodinámico)

• Es la capacidad del motor para convertir la energía química del combustible en energía térmica y, posteriormente, en trabajo útil. 
• Es la eficiencia más baja de los motores de combustión interna, ya que gran parte de la energía se pierde como calor. 
• Un motor de gasolina puede tener una eficiencia térmica de alrededor del 25-30%, mientras que los motores diésel son más eficientes, con un 30-45%. 

Rc= Relación de compresión.

^{γ = Coeficiente adiabático de los gases Diesel 1.4 y Otto 1.33}

 ηt= 1 – (1/ Rc^(γ-1))

2.      el rendimiento mecánico

• Se refiere a la pérdida de energía debida a la fricción entre las partes móviles del motor, el funcionamiento de componentes como el ventilador o la bomba de combustible. 
• Es la relación entre la potencia que realmente se entrega al eje del motor y la potencia producida por la combustión dentro de los cilindros. 

3.      el rendimiento volumétrico

• Mide la eficiencia con la que el motor llena sus cilindros con la mezcla de aire y combustible. 
• Se considera un factor que influye en la eficiencia general del motor al asegurar una buena "respiración" para la combustión. 
• Se expresa como la relación entre la masa de gas que es introducido en el cilindro en un ciclo y la masa que teóricamente cabe en el volumen del cilindro.
• En motores atmosféricos la presión en el interior del cilindro al final de la carrera de admisión es 0,1 a 0,2 bares inferior a la atmosférica.
• Depende de las rpm, densidad del aire de entrada, diagrama de distribución, sección y conductos admisión, eficiencia de barrido de los gases quemados.

4.      el rendimiento efectivo o la energía útil que se extrae del motor.

• Es el rendimiento final que se obtiene, es el resultado de multiplicar el rendimiento térmico y el rendimiento mecánico. 
• Representa la cantidad de energía que se entrega en el eje de salida del motor en comparación con la energía total del combustible.