Maquinas Termicas

MAQUINAS TÉRMICAS: PRINCIPIOS, FUNCIONAMIENTO Y APLICACIONES
1. Clasificación de las máquinas térmicas
2. Motores de combustión interna alternativos(MCIA)
3. Turbinas de vapor
4. Turbinas de gas





Nota: Aunque las máquinas frigoríficas son tambien máquinas térmicas, no serán objeto de estudio este curso





1. Clasificación de las máquinas térmicas
Se pueden establecervarias clasificaciones atendiendo al fluido de trabajo o funcionamiento mecánico por ejemplo:
|Fluido de trabajo |( Máquinas de reacción interna: El trabajo lo realizan los gases procedentes de la |
| |combustión (motores de combustión interna alternativos “MCIA” y turbinas de gas) |
| |( Máquinasde reacción externa: El fluido de trabajo es vapor de agua procedente del |
| |aporte de calor al agua (turbinas de vapor ). |
|Funcionamiento |( Máquinas de combustión interna alternativas (MCIA ) |
|Mecánico |( Máquinasrotativas (turbinas de gas y vapor) |



2. Motores de combustión interna alternativos(MCIA)
a) Breve historia
La historia de los motores de combustión interna es relativamente reciente. Comienza en la segunda mitad del siglo pasado. Históricamente el motor de combustión interna fue un perfeccionamiento del motor decombustión externa o máquina de vapor; así como posteriormente la turbina de gas de ciclo abierto de combustión interna fue a su vez un ulterior desarrollo del motor alternativo de combustión interna. Al desarrollo espectacular de los motores de combustión interna han contribuido un gran número de investigadores de los principales países industrializados del mundo.
He aquí algunas de las fechashistóricas en el primitivo desarrollo de los motores de combustión interna.
- 1857 : BARSANTI Y MATTEUCCI construyen el primer motor de explosión: combustible, pólvora de arma de fuego; motor vertical de pistón libre, que ascendía por la explosión y descendía por gravedad, conectando en el descenso un trinquete para accionar un eje.
- 1876 ; OTTO, ingeniero alemán, construye el primermotor de explosión que alcanzó éxito, según el ciclo Otto por él desarrollado. Por ello Otto merece el nombre de inventor del motor de explosión, que se denomina también motor de encendido provocado en contraposición al motor Diesel o motor de autoencendido. Los primeros motores de este tipo funcionaban a 200rpm.
- 1881 ; CLARK, ingeniero escocés , construye el primer motor de dos tiempos.- 1882 ; DAIMLER, que se asocia primero con Otto y luego se independiza , construye un motor mucho más revolucionado, a 900 r.p.m. (los motores modernos funcionan frecuentemente por encima de las 4000 r.p.m. ).
- 1897 ; DIESEL, ingeniero alemán, construye el primer motor Diesel, monocilíndrico de 25 CV, después de años de incansable trabajo y de la explosión de un prototipo con peligrode su vida. (Actualmente los grandes motores diesel son de varios kW).
- 1926 ; SEILIGER desarrolla el ciclo mixto que lleva su nombre.
El desarrollo de los motores de combustión interna continúa en la actualidad. A título de ejemplo, mencionaremos los estudios que se realizan para la utilización de H2 y O2 líquidos, combustibles, y comburente respectivamente, para aplicacionesespeciales y subacuáticas, e incluso terrestres, a fin de eliminar la contaminación por los gases de escape.


b) Motores de encendido provocado de cuatro tiempos (MEP)
Son los motores de gasolina aunque también pueden funcionar por otros combustibles como alcohol, butano, hidrógeno, etc.
Desde el punto de vista termodinámico, el funcionamiento de los motores de encendido por chispa...