maquinas

MOTORES TÉRMICOS

Tecnología industrial

1. INTRODUCCIÓN

Las máquinas o motores térmicos son dispositivos que funcionando periódicamente transforman
calor (energía térmica) en trabajo (energía mecánica).
El calor necesario para el funcionamiento de una máquina térmica procede, en la mayor parte de
los casos, de la energía química liberada en una combustión (aunque también puede ser deorigen
nuclear, solar, etc.), siendo absorbido por un fluido motor que, al describir un ciclo, pone en movimiento
una serie de piezas mecánicas.
Si la combustión tiene lugar fuera del motor, las máquinas térmicas se denominan de combustión
externa (ejemplo: máquina de vapor); si se realiza en el interior de la propia máquina, de combustión
interna (ejemplo: motor de explosión). En cada unode los casos el movimiento producido puede ser
alternativo (máquinas de vapor, motores de explosión, motores de combustión...) o rotativo (turbinas de
vapor, turbinas de explosión, turbinas de combustión ... ).
El fluido motor suele ser el vapor de agua (condensaba), el aire (no condensable) o la mezcla de
gases resultantes de la combustión violenta o provocada de derivados del petróleo o deciertos gases
combustibles. En los motores de combustión interna, ésta se realiza en el fluido motor, al contrario que en
los de combustión externa, en los que existen dos fluidos, intercambiándose calor entre ambos. En las
centrales nucleares el calor procede de la energía liberada en la fisión nuclear del uranio o del plutonio,
siendo extraído por una sustancia refrigerante que lo cede a unc
ircuito secundario a través de un
cambiador de calor.
Algunos de estos motores térmicos serán estudiados a continuación con cierto detalle.
2. MÁQUINA DE VAPOR
Es una máquina de combustión externa que aprovecha la fuerza expansiva del vapor de agua para
mover un émbolo y, así, producir trabajo.
2.1. Funcionamiento de la máquina de vapor
Los órganos principales de la máquina de vapor ylas misiones que realizan son:
Hogar: En el exterior de la máquina. En él se realiza la combustión.

Caldera: Recipiente, generalmente de acero,
donde se genera el vapor de agua. Va
provista de un nivel de agua, para observar la
altura de ésta en la caldera, un manómetro,
para medir la presión interior y una válvula de
seguridad, que se abre cuando la presión
alcanza un determinado valor,evitándose así
el peligro de explosión. El agua, impulsada
por una bomba, penetra en la caldera en
estado líquido, a alta presión y a una
temperatura próxima a la del ambiente. En la
caldera el agua se calienta y se vaporiza,
pasando
a
continuación
a
un
sobrecalentador conectado a ella misma,
donde se eleva más su temperatura, pero
manteniéndose a la presión de la caldera; ellímite máximo de temperatura viene
determinado por la resistencia de los materiales y suele ser de unos 600'C (límite metalúrgico). El vapor
sobrecalentado pasa luego al cilindro.

I.E.S. “Cristóbal de Monroy”.Dpto. De Tecnología

1

MOTORES TÉRMICOS

Tecnología industrial

Cilindro motor: Constituido esencialmente por la caja de distribución, la corredera y el émbolo. El
vapor de aguapenetra en la caja de distribución y debido a la posición de la corredera entra en contacto
con el émbolo por la parte izquierda (Figura a), empujándolo hacia la derecha, a la vez que el vapor
situado a la derecha es empujado hacia el orificio c, por donde escapa del cilindro, dirigiéndose hacia la
chimenea o, en la mayor
parte de los casos, al condensador.
Cuando el émbolo se encuentra a laderecha, la corredera ha cambiado de
posición (Figura b), y el vapor penetra
ahora por la parte derecha, empujando
hacia la izquierda al émbolo y éste, a su
vez, empuja al vapor de la izquierda
hacia el orificio c. En resumen: debido a
la fuerza expansivo del vapor de agua,
en el émbolo se origina un movimiento
alternativo. En el cilindro, el vapor de
agua se expansiona, con lo que al...