Ciclo Atkinson: una alternativa para mejorar la eficiencia en motores de combustión interna

  • Edison Henao-Castañeda Universidad Tecnológica de Pereira
  • Carlos Romero-Piedrahita Universidad Tecnológica de Pereira
  • Mauricio Monroy-Jaramillo Universidad Tecnológica de Pereira

Resumen

Los ciclos expandidos, como el desarrollado por Atkinson en motores de combustión interna (MCI), se utilizan para aprovechar mejor el combustible y aumentar la eficiencia térmica. En el presente artículo se presentan, desde el punto de vista de la mecánica de maquinaria y la teoría de grafos, las estructuras cinemáticas de Watt y Stephenson, que, mediante arreglos multieslabón, permiten recrear el mecanismo presentado por James Atkinson. A través de un análisis cinemático, se evidencian los problemas relacionados con las velocidades y aceleraciones del pistón que presentan estas estructuras cinemáticas y que comprometen su producción masiva. No obstante, se retoma el ciclo de Atkinson como posibilidad constructiva actualmente, cuando se dispone de avanzadas herramientas de hardware electrónico y de control.

Palabras clave: ciclo atkinson, ciclo expandido, estructura cinemática, mecanismo multieslabón

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Citas

Á. Díaz, J. González, O. González, “Análisis de un generador de HHO de celda seca para su aplicación en motores de combustión interna”, Rev. UIS Ing., vol. 17, no. 1, pp. 143-154, 2018. doi: 10.18273/revuin.v17n1-2018013

G. García, J. Chacón, A. Chaves, A. Lopez, “Estudio analítico y experimental del desempeño de motores diésel alimentados con bio-oil hidrotratado”, Rev. UIS Ing., vol. 17, no. 2, pp. 115-126, 2018. doi: 10.18273/revuin.v17n2-2018011

V. Gheorghiu, “Atkinson cycle and very high-pressure turbocharging: increasing internal combustion engine efficiency and power while reducing emissions”, Hamburg University of Applied Sciences, Berliner Tor 21, Hamburg Germany, 2016.

K. Nobuki, N. Kiyoshi y K. Toshihiro, “Development of new 1.8-L engine for hybrid vehicles”, en SAE Technical Paper, 2009. doi: 10.4271/2009-01-1061.

S. Shiga, Y. Hirooka y S. Yagi, “Effects of over-expansion cycle in a spark-ignition engine using late-closing of intake valve and its thermodynamic consideration of the mechanism”, Int J Auto Tech-Korea, vol. 2, no. 1, pp. 1-7, 2001.

S.-S. Hou, “Comparison of performance of air standard Atkinson and Otto cycles with heat transfer considerations”, Energy Conversion and Management, vol. 48, pp. 1683-1690, 2007.

O. Bumbock, E. Schutting y H. Eichlseder, “Automotive Engine Technology”, 2018. doi: 10.1007/s41104-018-0029-9.

J. Kentfield, "Extended, and variable, stroke reciprocating internal combustion engines", en SAE Technical Paper, 2002. doi: 10.4271/2002-01-1941.

J. B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals. New York: McGraw-Hill, 1988.

T. Hoeltgebaum, R. Simoni and D. Martins, "Reconfigurability of engines: A kinematic approach to variable compression ratio engines", Mechanism and Machine Theory, pp. 308-322, 2016.
Publicado
2019-02-07