Maquinas de vapor, motores de combustión interna y motores de reacción.

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  • Publicado : 3 de septiembre de 2012
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Maquinas de vapor

La máquina de vapor es una maquina térmica y como sabemos las maquinas térmicas son dispositivos que reciben energía térmica (o calor) de una fuente y realizan trabajo usando la energía, es decir: una maquina térmica transforma energía térmica en energía mecánica.

La máquina de este tipo más antigua fue construida por el filósofo griego Herón, en Alejandría, hace casi 2000 años. Tal maquina es un dispositivo muy simple, sin objetivos prácticos: el vapor formado por el calentamiento del agua, al escapar en direcciones opuestas por dos tubos, pone la esfera en rotación.

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En el siglo XVIII el científico y técnico james Watt construyó un ingenioso tipo de máquina de vapor de cilindro y émbolo, que resulto de gran utilidad para mover la maquinariaindustrial en las fábricas. Dio origen a la revolución industrial, que ocurrió en Europa y en América en el siglo XIX.

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Esta imagen representa esquemáticamente el motor de vapor de Watt y sus auxiliares (planta de vapor)

Las principales atapas del funcionamiento son las siguientes:

• El vapor, formado en la caldera, penetra en el cilindro atreves de la válvula A (de admisión),mientras que la válvula B (des escape) permanece cerrada.

• El pistón es entonces empujado por el vapor, y ese movimiento se comunica a un eje de manivela.

• Después de que sube el pistón, la válvula A se cierra y la B se abre, dejando escapar el vapor hacia el condensador. El agua fría que cae sobre él hace que se condense el vapor, se origine una caída de presión en el interior delcilindro y que el pistón vuelva a su posición inicial.

• La válvula B se cierra, y la válvula A se abre, dando inicio a un nuevo ciclo, es decir, a un nuevo movimiento de ida y vuelta del pistón (el eje se mantiene así en rotación continua).

La maquina térmica de Watt dio origen a nuevos motores, más perfeccionados. Entre ellos se destaca el usado durante muchos años en las antiguaslocomotoras de vapor.

Motores de combustión interna

Entre las maquinas térmicas perfeccionadas a lo largo del siglo XX, seguramente de la que se tiene más conocimiento es el motor de combustión interna o de explosión. Este motor, como sabemos, se usa ampliamente para el impulso de automóviles, autobuses, camiones etc.

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El funcionamiento de este motor de hace en cuatro etapas loscuales son:

• En el primer tiempo (a), denominado de admisión, la válvula, respectiva A se abre (la válvula E de escape está cerrada), permitiendo la entrada en el cilindro de una mezcla combustiva de gasolina y aire. En este tiempo el pistón baja en el cilindro.

• En el segundo tiempo (b), denominado compresión, el pistón sube y comprime la mezcla en la cámara de combustión C (lasválvulas A y E están cerradas).

• En el tercer tiempo (c), denominado combustión-expansión, un dispositivo eléctrico, conocido como bujía (indicado por la letra B), produce una chispa, que causa la ignición de la mescla combustiva. Los gases calientes provenientes de esta combustión, debido a su alta presión hacen que el pistón baje con fuerza en el cilindro y haga girar un eje de manivelaarticulado a él.

• En el cuarto tiempo (d), denominado escape, la válvula E se abre, el pistón sube y expulsa los gases a través del tubo de escape.

Al cerrarse la válvula E, un nuevo descenso del pistón y apertura de la válvula A (de admisión) dan inicio a otro ciclo. En el motor de un automóvil se usan en general cuatro o seis cilindros para conjuntar sin acción y dar impulso potente alvehículo.

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Motores de reacción

También denominado motor jet, o simplemente reactor, Un motor es una máquina que produce un empuje, realizando una serie de transformaciones termodinámicas a un fluído (aire). Para comprender mejor esto, vamos a empezar diciendo las leyes físicas que rigen el funcionamiento de un motor de reacción. Éste se basa en la 2ª y 3ª ley de Newton.

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