Ninguno

MAQUINAS TERMICAS 1. INTRODUCCION La posibilidad de transformar calor en trabajo, ha permitido construir diversos tipos de maquinas térmicas. Fue precisamente el perfeccionamiento de la maquina de vapor lo que dio lugar al desarrollo industrial que se inicio en XIX. En este capitulo describiremos brevemente algunas maquinas térmicas. 2. MAQUINAS DE VAPOR La maquina de vapor es la mas antigua ysimple de las maquinas térmicas. En ella, la energía interna del vapor de agua se transforma en trabajo. Fue perfeccionada a finales del siglo XVIII por James Watt (17361819) y desde entonces no ha sufrido modificaciones sustanciales. 1) ADMISION el vapor procedente de la caldera penetra de A a B donde actual sobre el embolo D empujándolo hacia la izquierda, haciendo además que el vapor que seencuentra en C a causa de la operación anterior salga por E hacia el condensador. 2) EXPANSION cuando el embolo esta hacia la mitad de su recorrido la pieza F, llamada CAJA DE DISTRIBUCION o capilla se corre un poco hacia delante cerrando la comunicación de A con B impidiendo la entrada de mas vapor, pero aun dejando abierta la de C con E para permitir la salida de vapores residuos. Durante estaetapa el vapor B continua empujando el embolo, dilatándose, ya que la presión e C es inferior por estar en comunicación con la atmósfera por E. en esta forma se consigue un ahorro de vapor sin gran disminución del trabajo efectuado., 3) EXPULSION una vez que el embolo ha alcanzado el extremo izquierdo de su carrera, la capilla se corre totalmente hacia la derecha con lo que el vapor en B pasa alcondensador, durante el movimiento de regreso del embolo, se repiten los mismos Mediante un mecanismo adecuado, el movimiento oscilatorio del embolo puede transformarse en movimiento de rotación como se ve en la figura 2 donde además puede apreciarse el mecanismo que pone en movimiento la capilla. Como la eficiencia de una maquina depende de las temperaturas entre las cuales trabaja, algunas vecesque el vapor esta a 100ºC, en caldera se recalienta con 1

dispositivos especiales antes de pasar al cilindro para aumentar su temperatura inicial. 3. TURBINAS DE VAPOR En las turbinas se lanza un chorro de vapor contra unas ruedas provistas de paletas o álabes. La acción del vapor sobre los álabes pone la rueda en movimiento. En las turbinas de reacción (fig.3), se tiene un sistema de ruedasfijas F y giratorias R con las paletas dispuestas en sentido contrario. Al chocar el vapor V con las paletas de las ruedas móviles M las hace girar en el sentido indicado, siendo desviado hacia las ruedas fijas F que lo lanzan sobre las siguientes ruedas móviles M etc., Las turbinas constituyen el medio más eficiente de aprovechar la energía calorífica del vapor del agua. Hoy se construyenturbinas para buques que desarrollan potencia de 60.000 HP En la fig 4 se tiene las ruedas de una turbina de 50.000 HP preparada para su montaje. Recientemente se han construido turbinas que trabajan con vapor de mercurio en lugar de vapor de agua. Este cambio tiene la ventaja de permitir aumentar la temperatura de los vapores, sin tener que operar presiones excesivas y peligrosas, mejorando así laeficiencia de la maquina. 4. MOTOR DE EXPANSIÓN DE 4 TIEMPOS Otro tipo muy práctico de motor térmico es el motor de explosión. En estos motores se usa la fuerza expansiva producto dela combustión rápida de un gas. El tipo mas usado es el motor de explosión de 4 tiempos fig 5, cuyo ciclo completo de operación consta de 4 fases o tiempos: a) ADMISION moviéndose el embolo P en la dirección indicada sepermite que penetre en el cilindro una mezcla explosiva, usualmente formada por aire y vapor de gasolina, para lo cual la 2

válvula I se mantiene abierta durante este tiempo con el mecanismo adecuado. La mezcla del aire y vapor de gasolina procede de un dispositivo especial llamado carburador. b) COMPRESION. Con las válvulas I y E cerradas, el embolo se mueve hacia arriba comprimiendo el gas...