Màquines Tèrmiques: Motors d'Otto, Diesel i Turbines a Reacció | Guia Completa

Màquines Tèrmiques: Transformació Energètica

Què és una Màquina Tèrmica?

• Transforma energia tèrmica en mecànica (ex: motors de combustió).
• Transforma energia mecànica en tèrmica (ex: climatitzadors).

Classificació de les Màquines Tèrmiques

• Segons la combustió:
  • Combustió externa (ex: màquina de vapor).
  • Combustió interna (ex: motor d'explosió).
• Segons l'encesa del combustible:
  • Motor Otto: encesa per guspira.
  • Motor Diesel: encesa per compressió.
• Segons el nombre de temps:
  • Motors de 4 temps.
  • Motors de 2 temps.

El Motor d'Otto: Funcionament i Components

Què és el Motor d'Otto?

Un motor de gasolina amb encesa per guspira que transforma el moviment rectilini d'un pistó, generat per una explosió, en un moviment rotatiu del cigonyal.

Components Principals del Motor

Culata

• Fabricada en ferro fos o alumini.
• Tapa els cilindres.
• Permet l'entrada i sortida de combustible i gasos.
• Conté: cambra de combustió, col·lectors, vàlvules, bugia, conductes de refrigeració.

Bloc del Motor

• Fabricat en ferro fos o alumini.
• Suporta els esforços mecànics.
• Conté: cilindres, pistons, conductes de refrigeració i greixatge.

Càrter

• Dipòsit de llautó.
• Conté l'oli lubricant i el cigonyal.

Sistemes Auxiliars del Motor

Sistema d'Alimentació

Subministra el combustible al motor.

• Motor Otto: Carburador o sistema d'injecció.
• Motor Diesel: Injectors.

Sistema de Refrigeració

Elimina la calor generada pel motor.

• Per aigua: Bomba, motor, radiador (circuit tancat).
• Per aire: Expansions laterals.

Sistema d'Encesa

Activa la combustió del combustible.

• Motor Otto: Circuit elèctric que activa la bugia per generar una guspira.
• Motor Diesel: Encesa per compressió.

Sistema de Lubrificació

Redueix el fregament entre les peces mòbils.

• Utilitza: oli o greix.

Turbines a Reacció: Tipus i Aplicacions

Introducció a les Turbines a Reacció

• Inicis: Dècada de 1930.
• Funcionament: Basat en explosions i turbines que capten l'ona d'expansió per generar moviment rotatiu.
• Combustible comú: Querosè.
• Característiques: Molt altes velocitats de gir, poca acceleració inicial, gran potència amb pes reduït.
• Aplicacions: Cogeneració, entre altres.

Tipus de Turbines a Reacció

Turboreactor

• El tipus més simple de turbina a reacció.
• Eficient a velocitats supersòniques.
• Aplicacions: Avions ràpids i pesants.

Turbohèlix

• Turboreactor amb hèlixs acoblades.
• Més lleugeres que els turboreactors.
• Generen menys força que els turboreactors.
• Aplicacions: Avions subsònics de rang mitjà-curt.

Turboeix

• Turboreactor amb turbines extra per captar energia sobrant en un eix.
• Dimensions reduïdes.
• Gran potència a l'eix.
• Aplicacions: Vehicles rodats, vaixells, indústria, helicòpters.

Turboreactor amb Ventilador (Turbofan)

• La turbina a reacció més utilitzada.
• Més eficiència i menys soroll.
• Classificació: Dos grups segons la relació de derivació.
• Aplicacions: Avions privats, comercials (rang mitjà-llarg), militars.