Motor Termico

"Motor Térmico"

Objetivos:

 Se trataran el tema del Motor Térmico, su principio básico de funcionamiento, que va de la mano directamente con la termodinámica en la transformación de energía térmica en trabajo mecánico.

 Se tratara a detalle la clasificación de estos motores: Combustión Interna, y Combustión externa.

Un motor térmico es una máquina térmica motora, una máquinatérmica de motor, o un motor de tipo térmico.
En algunas definiciones el termino, "motor térmico" y "maquina térmica" se consideran sinónimos, pero se diferencia en ciertos conceptos. Al diferenciarlos encontramos que un motor térmico es un conjunto de elementos mecánicos que permite obtener energía mecánica a partir de la energía térmica obtenida mediante una reacción de combustión o una reacciónnuclear. Un motor térmico dispone de lo necesario para obtener energía térmica, mientras que una máquina térmica motora necesita energía térmica para funcionar, mediante un fluido que dispone de más energía a la entrada que a la salida.
En un motor térmico se producen una serie de transformaciones que conducen a un estado inicial (es decir, tiene un ciclo cerrado). En el transcurso de estastransformaciones, el motor recibe energía térmica en forma de calor y devuelve energía mecánica en forma de trabajo.

















Eficiencia de los motores térmicos
La eficiencia de varios motores térmicos propuestos o usados hoy en día oscila entre el 3% (97% de calor desperdiciado) para los sistemas de conversión de energía térmica del océano, el 25% para la mayor parte delos motores de automóviles, el 35% para una planta generadora de carbón supercrítico, y el 60% para una turbina de gas de ciclo combinado con enfriamiento de vapor.
Todos estos procesos obtienen su eficiencia (o la pierden) debido a la depresión de la temperatura a través de ellos. Por ejemplo, los sistemas de conversión de energía térmica del océano emplean una diferencia de temperatura entre elagua sobre la superficie y el agua en las profundidades del océano, es decir, una diferencia de tal vez 25°C, por lo que la eficiencia debe ser baja. Las turbinas de ciclo combinado utilizan quemadores de gas natural para calentar aire hasta cerca de 1530°C, es decir, una diferencia de hasta 1500°, por lo que la eficiencia puede ser mayor cuando se añade el ciclo de enfriamiento de vapor.Máquinas de combustión interna
En las máquinas de combustión interna, los gases de la combustión son los que circulan por la propia máquina. En este caso, la máquina será necesariamente de ciclo abierto, y el fluido motor será el aire (no condensable) empleado como comburente en la combustión.
Clasificación de Maquinas de Combustión interna
En esta tabla, se muestran los 3 tipos de maquinas decombustión interna más comunes, de las cuales destacan la de tipo alternativo, de encendido provocado, como el "Otto" (4 tiempos), "Miller" que son los más utilizados en los automóviles comerciales.

Rotativo Turbo máquina Turbina de gas de ciclo abierto
Volumétrico Motor "Wankel" Quasiturbina.

Alternativo
Encendido por compresión Motor Diesel

Encendido Provocado Motor de explosión (Otto,Miller, mezcla Pobre, Ciclo de Arkinson)


Reacción Motor Cohete Cohete espacial de pro pulsante liquido/solido
Autorreactor sin compresor Estatorreactor
Pulsorreactor
Autorreactor con compresor Turborreactor
Turbofan
Turbohélice



Máquinas de combustión externa

Si la combustión es externa, el calor de la combustión se transfiere al fluido a través de una pared, por ejemplo enun intercambiador de calor. Este tipo de máquinas no exige un proceso de combustión, como sucede en las instalaciones nucleares, si bien es el procedimiento usual. Dado que el fluido motor no sufre degradación alguna, estas máquinas pueden ser de ciclo cerrado, a lo que actualmente se tiende por razones económicas. El ejemplo más directo y conocido de una combustión externa seria la máquina de...