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MotoresTérmicos



Una de las formas de manifestarse la energía es la energía térmica. Sin embargo, esta energía en la mayoría de las ocasiones no se puede aprovechar directamente y por ello debe ser trasformada.- Los motores térmicos son máquinas que transforman la energía térmica en energía mecánica que se puede utilizar directamente para producir trabajo. La energía térmica se puedeobtener de fuentes de energía como pueden ser la energía nuclear, la energía solar, la energía eléctrica, etc. Sin embargo, la fuente más importante de energía térmica es la energía calorífica que se obtiene de la combustión de sustancias denominadas combustibles. A los motores que utilizan este tipo de energía se les conoce con el nombre de motores de combustión.


Como ejemplos de este tipo demotores podemos citar la máquina de vapor, los motores de los automóviles actuales (gasolina, diesel) y los motores de los aviones. Para la transformación del calor en trabajo mecánico es preciso la intervención de un agente de transformación que recibe el calor y suministra el trabajo durante su expansión. Los agentes más utilizados industrialmente son el aire y el vapor de agua.


El airecontiene oxígeno y por lo tanto puede servir al mismo tiempo como comburente. De esta doble utilización, como agente y como comburente se aprovechan los motores de combustión interna. Sin embargo el vapor de agua no sirve como comburente y los motores que lo utilizan como agente son de combustión externa.

Si en la instalación existe condensador, el ciclo del agente es cerrado, ya que el agua se tomaen estado líquido y se expulsa de la máquina de expansión en estado de vapor. Si no existe condensador el ciclo es abierto. En el caso de las turbinas de vapor , el agente recorre la instalación en régimen permanente, es decir, que en cada punto de la instalación las condiciones del agente son constantes. En las máquinas de vapor, las condiciones son permanentes en toda la instalación menos en lamáquina de expansión alternativa, que sigue a su vez un ciclo.





Motores de combustión interna (Ciclo Otto)


Los motores de combustión interna son máquinas que transforman la energía térmica procedente de la combustión de una mezcla de gasolina y aire o gasoil, dependiendo del tipo de motor, en energía mecánica.

En un motor de combustión interna, el combustible, que normalmente esuna mezcla de aire con un producto derivado del petróleo, es quemado a gran velocidad en una cámara de combustión situada en la parte superior del cilindro.

El número de cilindros de un motor es variable, pudiéndose encontrar motores que poseen desde uno hasta doce cilindros e incluso más. La rápida combustión de la mezcla produce gases a alta temperatura que se expansionan y empujan hacia abajouna pieza metálica, denominada pistón o émbolo, que se encuentra situada en el interior del cilindro.

Un sistema articulado de bielas utiliza el impulso comunicado al émbolo por la expansión de los gases para poner en rotación al cigüeñal. Dependiendo de si la combustión que se produce dentro del cilindro tiene lugar a volumen constante o a presión constante, se definen los motores deexplosión (v = cte) y los motores de combustión (p = cte), también llamados motores Diesel.


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Motor de explosión


Hacia el año 1860 se descubrió que la mezcla de aire y gasolina explotaba al ser encendida. Posteriormente muchos ingenieros investigaron la forma de conseguir accionar un motor basándose en esta aplicación. Nikolaus August Otto no fue el primero en construir un motorque funcionaba con gasolina, ni tampoco fue el primero en fabricarlo a escala comercial, sin embargo fue el primero en introducir una innovación en sus fundamentos termodinámicos. La innovación fue la introducción del ciclo que lleva su nombre, lo cual hizo que su motor fuera superior a los demás motores diseñados hasta la fecha.



Descripción de los elementos de un motor de explosión...