Guia sobre Motors de Combustió Interna i Externa
Les Màquines Tèrmiques i els Motors
Les màquines tèrmiques són les que transformen energia tèrmica en energia mecànica o a l'inrevés. Un motor tèrmic és una màquina motriu que transforma l'energia tèrmica o la calor en energia mecànica.
Classificació de les Màquines Tèrmiques
Dins de les màquines tèrmiques generadores d'energia mecànica (motors), hi ha dos tipus principals segons la seva combustió:
1. Combustió Externa
En aquestes màquines, el combustible es crema a fora de la màquina i s'aprofita la calor despresa per escalfar i vaporitzar aigua. Es divideixen en:
- Alternatives: Com ara les màquines de vapor.
- Rotatives: Com les turbines de vapor.
2. Combustió Interna
En aquest cas, el combustible es crema a l'interior de la màquina i són els gasos produïts en la combustió els encarregats de produir el treball motriu. Es classifiquen en:
- Alternatives: D'encesa provocada (Otto) i d'encesa per compressió (Diesel).
- Rotatives: Turbines de gas de cicle obert i el motor Wankel.
Tipus de Moviment en les Màquines
- Alternatives: Incorporen un èmbol o pistó que té un moviment rectilini alternatiu i un mecanisme de biela-manovella per transformar aquest moviment alternatiu en moviment de rotació.
- Rotatives: Produeixen directament el moviment de rotació.
Funcionament de les Turbines de Vapor
El vapor produït a la caldera és conduït cap a la turbina, on hi ha una carcassa fixa que conté unes toveres que el dirigeixen cap a uns àleps situats a la perifèria d'una roda o rodet giratori. Sota l'impuls de l'enorme pressió del vapor, aquest es veu obligat a girar. En aquest cas, s'anomenen turbines d'acció.
Turbines d'Acció i Reacció
En aquest sistema hi ha diversos rodets, uns de fixos i d'altres de giratoris. El vapor fa girar el rodet (acció), però en sortir d'aquest i a causa de la inclinació dels àleps, és dirigit cap als àleps del rodet fix, que també estan inclinats, de manera que el dirigeixen de nou cap al rodet de continuació (reacció), que és giratori, i així successivament.
Màquines de Combustió Interna Alternatives
Aquests motors realitzen el treball a partir d'una combustió que es produeix dins de la màquina; per tant, no els cal utilitzar un element intermedi. Tenen elements comuns amb la màquina de vapor, com el cilindre, el pistó i el mecanisme de biela-manovella, però no disposen de caldera: la combustió es produeix violentament dins del cilindre.
Tipus de Motors d'Explosió
Hi ha dos tipus principals de motors que realitzen el seu cicle en 4 temps:
- Motors d'encesa per guspira (o cicle Otto).
- Motors d'encesa per compressió (Diesel).
Fórmules fonamentals: W = F · s; F = m · g.