Tema 3: MÀQUINES TÈRMIQUES
- Que es una màquina tèrmica?
Una màquina tèrmica és un dispositivo l'objectiu és convertir calor en treball. Per a això utilitza d'una substància de treball (vapor d'aigua, aire, gasolina) que realitza una sèrie de transformacions termodinàmiques de forma cíclica, perquè la màquina pugui funcionar de forma contínua.
Motor de combustió externa :
El motor de combustió externa es defineix com un motor en el qual la combustió es produeix en un entorn obert. Això és una veritat mitjana perquè el gas es crema en una cambra de combustió de la mateixa manera que la combustió interna però aquesta càmera no té una zona tancada com li passa als altres.
- Que màquines fan servir aquest sistema ?
Alternatives
Maquines de vapor:
aquesta màquina utilitza aigua en estat fluid, tant liquida com gasosa. Aquesta aigua prové d'una bomba, entra a la caldera en forma liquida però a alta pressió, en aquesta l'aigua absorbeix la calor i bull. Aquest vapor segueix escalfant fins als 600 ° C passant cilindres que transformen l'energia tèrmica en mecànica.
Rotatives
Turbines de vapor:
El vapor passa per una tovera on perd pressió i guanya velocitat de manera que li flux s'orienta tangencialment sobre la turbina, que gira gràcies a un conjunt d'àleps i absorbeix el corrent de l'energia del vapor.
Motor de combustió interna:
Perquè un motor sigui anomenat de combustió interna ha de cremar obligatòriament el combustible en una zona tancada, alguns exemples sobre aquest tipus de model són els motors dièsel i gasolina implementats en automòbils i motocicletes.
2 Temps:
El motor de 2 temps és, com el motor de 4 temps, un motor de combustió interna amb un cicle de quatre fases d'admissió, compressió, combustió i escapament, com el 4 temps, però realitzades totes elles en només 2 temps, és a dir , en dos moviments del pistó.
En un motor 2 temps es produeix una explosió per cada volta de cigonyal mentre que en un motor 4 temps es produeix una explosió per cada dues voltes de cigonyal, el que significa que a mateixa cilindrada es genera més potència, però també un major.
4 Temps:
Com ho expliquem dalt, el motor de 4 temps, consisteix en 4 fases, cada fase amb un temps determinat, (admissió, compressió, combustió i escapament), el ciganyol completa dos voltes,
Temps
Admissió: En aquesta fase el descens del pistó aspira la mescla aire combustible. La vàlvula d'escapament roman tancada, mentre que la d'admissió està oberta.
Compressió: En arribar al final de la cursa inferior, la vàlvula d'admissió es tanca, comprimint el gas contingut a la cambra per l'ascens del pistó
Combustió: En arribar al final de la cursa superior el gas ha assolit la pressió màxima. provocant la inflamació de la mescla. En ambdós cassos una vegada iniciada la combustió, aquesta progressa ràpidament incrementant la temperatura i la pressió a l'interior del cilindre i expandint els gasos que empenyen el pistó.
Escapament: En aquesta fase el pistó empeny, en el seu moviment ascendent, els gasos de la combustió que surten a través de la vàlvula d'escapament que roman oberta.
Característiques d'un Motor
Cilindrada: És la denominació que es dóna a la suma del volum útil de tots els cilindres d'un motor alternatiu.
Relació de Compressió: Relació de compressió en un motor de combustió interna és el número que permet mesurar la proporció en volum
Potència: Tendència d'una força per girar un objecte al voltant d'un eix, punt de suport, o de pivot.
Magnituds
- Treball = joules ( J)
- Froça = Newtons ( N )
- Distància = metros ( m )
- Potència = Watts ( W )
- Temps = segons ( s )
- velocitat = metres per segons (m/s)
ELS MOTOR I EL MEDI AMBIENT
La creixent utilització dels motors de combustió (mes interns que externs), ha generat un gran impacte en el medi ambient el que ha originat una gran quantitat de substàncies químiques en l'aire, els anomenats "gasos d'hivernacle" i contaminació acústica.
Els residus de la combustió afecten el medi ambient de maneres com:
Esgotament de matèria primera
Consum d'oxigen que contien l'aire
Emisón i contaminació amb gasos tòxics
Emissió d'alts nivells de soroll.
Tota l'enginyeria aplicada per al perfeccionament dels motors, als seus processos i components, també ha de ser utilitzada per tenir cura del medi ambient, ja que aquest s'ha vist amenaçat per l'esforç en brindar comoditat i eficiència.
