SlideShare a Scribd company logo
1 of 22
Tecnologia 3r ESO
Alumne/s:
Curs:
Data:
INS:
Les màquines tèrmiques
2
Les màquines tèrmiques
ÍNDEX
1. Introducció
2. Evolució i classificació de les màquines tèrmiques.
3. Les màquines de vapor.
4. Motors de combustió interna alternatius.
5. Motor Wankel.
6. Les turbines.
7. Sistemes auxiliars dels motors d’explosió.
8. Característiques dels motors d’explosió.
9. Els combustibles.
1. Introducció
Saps quan va aparèixer el primer motor? Com era i com funcionava?
Els motors estan lligats amb la revolució industrial del s.XIX i el canvi tecnològic
que es va produir. Des d’aleshores hi ha hagut moltes modificacions, partint de
diferents fonts d’energia i encara en vindran més. Coneixes les diferències
entre un motor de 4 temps i un de 2 temps i entre el de gasolina i el de gasoil?
Com podem fer motors menys contaminants? És possible canviar la
dependència del petroli i utlitzar una altra font diferent mantenint l’eficiència
dels motors?
2. Evolució i classificació de les màquines tèrmiques.
2.1. Evolució
L’inici de les màquines tèrmiques es situa amb:
Fins aleshores s’havien utilitzat energies com l’aigua o el vent. Després a
principis de s.XX es desenvolupen els motors de combustió interna utilitzats a
les motocicletes o als automòbils o als vaixells. Més endavant s’obtenen usos
aplicats a l’aviació civil amb les turbines de vapor o a la refrigeració d’aliments
(neveres) o habitatges (aire condicionat).
Màquina de vapor de Newcomen (s.XVIII). Locomotora Rocket (1829).
Utilitzada per a treure aigua de les mines. Una de les primeres locomotores.
Les __________ tèrmiques són aquelles que transformen l’energia tèrmica en
mecànica o a la inversa. En canvi, un _______ tèrmic és una màquina que
transforma l’energia tèrmica en mecànica.
D’aquesta forma podem dir que una nevera és una màquina tèrmica, però no
un motor. D’altra banda, una màquina de vapor és una màquina tèrmica i a la
vegada un motor tèrmic.
1
Les màquines tèrmiques
2.2. Classificació
Les màquines de combustió __________ són aquelles en que el combustible
es crema fora de la màquina i se n’aprofita la calor resultant en forma de vapor
d’aigua. Contràriament, en les màquines de combustió __________, el
combustible es crema a l’interior de la màquina i s’aprofiten els gasos resultants
per a fer el moviment.
Les màquines són alternatives quan:
A diferència de les rotatives que produeixen el moviment de rotació
directament.
Màquina de vapor Turbina de vapor
(comb.externa)
Turbina de vapor
(comb.interna)
Motor Otto Motor dièsel Motor Wànkel
2
Les màquines tèrmiques
3. Les màquines de vapor.
Com hem dit abans són màquines de combustió externa i alternatives.
La primera màquina de vapor es remunta al s. dC amb Heró, si bé s’utilitzava
només com a entreteniment. Les màquines de vapor van fer funcionar
màquines com vaixells, trens, telers o màquines mineres a partir de la
revolució industrial i es troben molt lligades al territori __________.
Algunes màquines primerenques importants entre els segles XVII i XVIII
lligades al nom del seu enginyers van ser la de Papin, Savery o Newcomen.
Santponç el 1800 va construir la primera màquina de vapor catalana.
James _______ el 1769 construeix la primera màquina de vapor útil i segura tot
millorant la màquina de Newcomen. Les parts d’aquesta màquina de Watt eren:
• La caldera: era un dipòsit amb aigua escalfada per carbó. Produïa
vapor d’aigua que es conduïa cap a un cilindre.
• El distribuïdor:
• El _________: era de doble efecte ja que el vapor d’aigua el feia
moure de forma alternativa.
• La biela-manovella: el pistó de dins del cilindre feia moure la roda
agafada a la manovella aconseguint el moviment de gir. En els
ferrocarrils la roda era la que estava damunt del rail.
• El regulador de Watt:
Màquina de vapor Parts de la màquina de vapor
3
Les màquines tèrmiques
Distribuïdor i entrada de vapor d’aigua al cilindre
4
Les màquines tèrmiques
En el funcionament de la màquina de vapor, per cada gir de la roda es realitzen
dues expansions i dues compressions en el cilindre. De forma continuada,
s’introdueix vapor a alta temperatura dins del cilindre i s’expulsa pel tub
d’escapament. El vapor expulsat es refreda al condensador on es transforma
en aigua i entra a la caldera on es torna a convertir en vapor d’aigua.
Regulador de Watt
4. Motors de combustió interna alternatius.
La combustió es produeix dins de la mateixa màquina utilitzant com a
combustible la gasolina o el gasoil. Els trobem en automòbils, motocicletes,
camions, tractors, vaixells, ... Es diferencien en l’encesa, per guspira o per
compressió, i en els temps, de quatre o de dos temps.
4.1. Motors d’encesa per guspira.
4.1.1. Motors de 4 temps.
També s’anomenen de cicle Otto, ja que va ser l’inventor d’ells l’any 1876
utilitzant gas enlloc de gasolina. Utilitzen gasolina i amb una biela-manovella
transformen el moviment rectilini alternatiu del pistó en un moviment de rotació.
Els temps del motor són quatre:
Aquí es pot veure un motor i les seves parts:
5
Les màquines tèrmiques
• L’admissió (1r temps)
La mescla de _________ i aire entra al cilindre quan s’obre la vàlvula
____________. La mescla s’introdueix utilitzant la injecció electrònica.
El pistó _______ arribant al punt mort inferior (PMI) i així facilita l’entrada de la
mescla.
• La compressió (2n temps)
El pistó comença a ________. A l’estar les dues vàlvules ________, la mescla
es __________ a l’interior en la cambra de combustió. El pistó arriba al punt
mort superior (PMS).
• L’explosió (3r temps)
La _______ amb una guspira fa explotar la mescla. El pistó surt propulsat cap
avall fins al PMI.
• L’escapament (4t temps)
Quan s’obre la vàlvula ____________, s’espulsen els gasos resultants de
l’explosió. El pistó puja fins al PMS tot expulsant els gasos a l’exterior.
El cicle es repeteix de forma continuada en tots els cilindres del motor. Ara bé,
l’explosió és l’únic temps del cicle que fa moure el pistó i, per tant, el
cigonyal i les rodes.
Els motors poden tenir 4 cilindres o més disposats en línia o en forma de V.
6
Les màquines tèrmiques
Admissió Compressió Explosió Escapament
4.1.2. Motors de 2 temps.
És una variant del cicle d’Otto, però com el seu nom indica en un cicle realitzen
dos temps. Es troben en ciclomotors, motoserres i maquinària portàtil.
Si els comparem amb els de 4 temps, són més barats, lleugers i senzills,
utilitzen una mescla de gasolina amb _____, són més contaminants ja que
s’arriba a barrejar la mescla amb els gasos cremats i a la vegada tenen menys
rendiment.
Enlloc de vàlvules s’utilitzen unes obertures anomenades __________ per on
entra la mescla (l’espirall d’admissió) i surten els gasos (espirall d’escapament).
Aquestes són les seves fases:
• (1r temps)
Aquestes fases s’efectuen al mateix temps. Quan el pistó puja, obre l’espirall
d’admissió, desde l’injector o el carburador arriba la mescla (aire, gasolina i
oli). La mescla cau en el càrter lubrificant el cigonyal. A la part superior el pistó
acaba de pujar, provocant la compressió.
• (2n temps)
Aquestes dues fases també van conjuntament. Quan el pistó arriba al PMS, es
produeix l’explosió per mitjà de la bugia. El pistó baixa de forma que la
mescla que havia entrat anteriorment entra al cilindre a través de l’espirall de
càrrega. Els gasos cremats de l’explosió surten per l’espirall d’escapament,
el qual ha estat obert pel descens del pistó. Un cop el pistó arriba al PMI
comença de nou el cicle.
7
Les màquines tèrmiques
1a fase (admissió i compressió) 2a fase (explosió i escapament)
4.2. Motors d’encesa per compressió.
També s’anomenen dièsel, ja que el va inventar l’enginyer alemany que tenia
aquest nom. En aquest cas no es necessita cap bugia que provoqui l’encesa, ja
que la mateixa compressió encèn la mescla. Les parts d’un cicle són les
següents:
• L’admissió (1r temps)
Igual com en el motor de gasolina, el pistó es mou cap a baix. Però enlloc de
mescla, aspira aire a través de la vàlvula __________.
• La compressió (2n temps)
Passa el mateix que en el motor de gasolina, però s’aconsegueixen altes
temperatures sense necessitat de la ______. El pistó es mou cap a dalt
comprimint l’aire. Quan arriba el pistó a l’extrem superior (PMS), s’introdueix el
_______ al cilindre mitjançant un injector i una bomba.
• L’explosió (3r temps)
Un cop s’acaba d’injectar el gasoil explota la mescla i fa que el pistó ______,
al mateix temps que giren la biela i el cigonyal. Aquí l’energia tèrmica es
converteix en energia mecànica.
• L’escapament (4t temps)
Tal com en el motor de gasolina, el pistó ______ fent sortir els gasos cremats
per la vàlvula d’escapament.
Aquestes quatre fases es repeteixen de forma cíclica mentre funciona el motor.
8
Les màquines tèrmiques
Admissió Compressió Explosió Escapament
4.3.Comparació entre el motor dièsel i el de gasolina.
El motor dièsel és més pesat i més complexe, això fa que habitualment el seu
preu sigui _________ al d’un motor de gasolina. És més _______ (cada
vegada menys) i més lent de resposta. Fins no fa gaires anys tots aquests
inconvenients feien que s’utilitzés poc en cotxes, en canvi era un motor ideal
per a camions, tractors, vaixells, trens, etc. Però actualment han millorat molt
les seves prestacions.
Per altra banda el motor dièsel estalvia considerablement en el consum, ja que
consumeix poc combustible i utilitza gasoil, un combustible més barat que la
gasolina. A més funciona amb menys revolucions per tant té un desgast menor
i pot durar _____________ que un motor de gasolina. Tenint en compte el
combustible consumit i la potència obtinguda, el motors dièsel tenen un
rendiment molt superior.
9
Les màquines tèrmiques
5. Motors Wankel.
Es tracta d’un motor de combustió interna _________ que fou dissenyat per
un altre enginyer alemany de nom Wankel el 1924. Fan servir gasolina com a
combustible.
Amb un gir del rotor s’efectuen tres admissions, tres compressions, tres
explosions i tres escapaments. De forma que per una volta del rotor Wankel es
fan tres cicles del motor Otto.
El rotor és:
Els seus avantatges són que no produeix vibracions i té tres explosions en una
sola rotació. Però no s’ha incorporat al mercat degut als seus inconvenients,
ja que té problemes d’estanqueïtat, de refrigeració i lubrifació i això fa que
tinguin una vida curta.
Motor Wankel i funcionament: admissió (part superior), compressió (dreta), explosió (inferior),
escapament (esquerra).
6. Les turbines.
Les turbines són màquines rotatives, però es consideren de combustió
________ si són de vapor i de combustió ______ si són de gas de cicle obert.
10
Les màquines tèrmiques
Les turbines de vapor, però s’utilitzen per a accionar generadors a les centrals
tèrmiques i nuclears i en alguns vaixells enormes. En canvi, les turbines de
cicle obert són utilitzades en:
6.1. Turbines de vapor
Per a fer moure les turbines s’utilitza una _________, tal com es feia servir en
la màquina de vapor. Com que la caldera té unes dimensions considerables, no
es pot moure i les turbines es troben en centrals i vaixells.
El vapor de la caldera es condueix cap a uns àleps situats en una roda fent
així que aquesta giri. Es tracta d’una turbina d’acció.
També s’utilitzen les turbines d’acció i reacció. Hi ha uns rodets mòbils
(acció) i uns altres que dirigeixen el vapor (reacció). Els rodets disminueixen el
diàmetre des de l’entrada cap a la sortida.
El gas un cop surt de la turbina es retornat a la caldera per a poder-lo
reaprofitar.
6.2. Turbines de gas de cicle obert
El fet de ser de cicle obert, significa que les turbines aspiren l’aire directament
de l’atmosfera. Fan girar els àleps a gran velocitat i finalment comprimeixen
l’aire en una cambra on s’injecta el gas o el combustible (________ en els
avions). Es produeix la combustió i això fa que els gasos s’expulsin i facin
girar la turbina.
Existeixen les ________ fases de forma similar a un motor d’explosió:
admissió, compressió, expansió i escapament.
11
Les màquines tèrmiques
7. Sistemes auxiliars dels motors d’explosió
7.1.
Es tracta d’un dispositiu que subministra la mescla d’aire i combustible al motor.
Es fa amb el carburador, ja en desús, o amb la injecció electrònica, mètode
actual i que aconsegueix una injecció més precisa de combustible.
7.2. Refrigeració
7.3.
Està format pel circuit elèctric que subministra la guspira a la bugia.
7.4. Motor d’arrencada
7.5.Lubrificació
A tots els elements mòbils els cal una quantitat d’oli lubrificant per augmentar el
rendiment del motor, reduir desgast i dissipar també la calor.
El lubrificant és l’oli encarregat de disminuir el fregament, el _____ és el
recipient on es fica l’oli i es lubrifiquen les peces i la bomba és l’element que
impulsa l’oli.
En els motors de dos temps, l’oli està incorporat amb la gasolina (mescla)
8. Característiques dels motors d’explosió
12
Les màquines tèrmiques
Les característiques més importants dels motors d’explosió són:
• Nombres de cilindres (nc)
Els motors solen tenir un, dos, quatre, cinc, vuit o dotze cilindres. Però el més
usual és tenir 4 cilindres per els cotxes, un o dos per les motos.
• Cilindrada (Vc)
Per exemple una moto de 125 cc. És la suma dels volums de tots els cilindres
d’un motor d’explosió.
13
Les màquines tèrmiques
• Relació de compressió (r)
Indica la relació entre el volum màxim i el volum mínim dins el cilindre. La
relació en els motors Otto és de 10 a 1 (10 cops el Vmàxim respecte el
Vmínim). Mentre que en els dièsel és de 20 a 1.
• La potència i el parell motor
És una dada que donen els fabricants. Per exemple, una potència de 100 kW a
6000 rpm i un parell de 200 Nm a 3000 rpm.
• Consum
Indica els litres de combustible consumits, normalment, es sol donar en litres
per cada 100 km recorreguts a una velocitat determinada. Per exemple, 6 litres
per 100 km.
9. Els combustibles
Les gasolines del mercat actuals són la sense plom 95 i sense plom 98. Els
números 95 i 98 es refereixen a l’índex _______ i indiquen el seu poder
_____________. Això significa que:
Els gasoils són més densos i menys volàtils que les gasolines.
Els biocombustibles s’obtenen a partir de la biomassa, deriven d’olis vegetals
com els de cuinar, en aquest cas es parla de _________, i a partir de
___________ (colza, canya, fusta, ...). Foren els primers combustibles usats
abans del petroli.
Les gasolines emeten a l’atmosfera sobretot hidrocarburs (HC), diòxid de
carboni (CO2), monòxid de carboni (CO), i òxids de nitrogen (NOx). En canvi,
els gasoils emeten sobretot òxids de nitrogen, òxids de sofre (SOx) i diòxid de
carboni. El querosè dels avions també emet partícules altament contaminants.
Els biocombustibles emeten menys partícules tòxiques a l’atmosfera.
Actualment hi ha una normativa que limita l’emissió de diòxid de carboni dels
automòbils (g/km). Per tal de reduir l’impacte de les emissions dels gasos es
obligatori en determinats vehicles l’ús del ________ (dispositiu que depura,
filtre, els gasos d’escapament)
9.1. Contaminació ambiental
El funcionament de les màquines tèrmiques provoca la contaminació
atmosfèrica en les seves diferents formes: els òxids de nitrogen i de sofre són
els causants de la _________, el diòxid de carboni és responsable de l’efecte
________, diferents malaties de les ciutats com els càncers tenen part d’origen
en l’expulsió de partícules tòxiques com el plom o el monòxid de carboni.
Actualment també s’estan esgotant els combustibles fòssils com el petroli, el
gas natural o el carbó.
14
Les màquines tèrmiques
• L’efecte hivernacle
La temperatura del nostre planeta és perfecte per a la vida. La Terra rep l’escalfor del
sol. Alguns gasos de l’atmosfera (CO2, H2O i 30 gasos més) la retenen i eviten que
part d’aquesta escalfor s’escapi de retorn a l’espai (actuen com un vidre en un
hivernacle). Avui dia aquesta situació d’equilibri delicat està en perill a causa de la
contaminació de l’atmosfera, que provoca que els gasos retinguin massa calor a prop
de la superfície. Això fa que les temperatures de tot el planeta augmentin provocant un
canvi climàtic a nivell mundial.
L’efecte hivernacle és degut a la crema de combustibles fòssils com el petroli i a la
deforestació de selves (s’elimina una gran massa forestal que anteriorment fixava i
retenia el CO2).
L’augment de la temperatura a tot el planeta està provocant un desplaçament de les
espècies, la major virulència del clima, el desgel dels pols. Això provocarà canvis
radicals en el clima de les regions amb conseqüències importants per als humans. Per
exemple, si augmenta el nivell del mar degut al desgel, diferents zones costaneres
quedaran inhabitables com potser l’urbanització Riumar del Delta de l’Ebre.
• La pluja àcida
Els combustibles que cremem als vehicles, les cases, les fàbriques i a les centrals
tèrmiques emeten uns gasos que contenen (diòxid de sofre SO2 i diòxid de NO2) que
combinats amb la humitat de l’atmosfera, formen àcids que cauen amb la pluja (àcid
sulfúric H2SO4 i àcid nítric HNO3).
La pluja contaminada amenaça la salut de les persones, destrueix la vida als estanys,
llacs i rius i perjudica als arbres i en causa la mort i afecta els edificis.
La pluja àcida es desplaça de la zona on es forma a altres àrees (llocs llunyans). Per
exemple, Gran Bretanya causen pluges àcides a Escandinava (Països Nòrdics). A
Catalunya, caldria estudiar com a exemple els efectes de la central de Cercs als
boscos pirinencs.
• El forat de la capa d’ozó
El forat de la capa d'ozó és un efecte de la contaminació atmosfèrica que consisteix a
una disminució d'ozó a l'estratosfera (capa alta de l'atmosfera) a causa de l'emissió a
l'aire per part de l'home de substàncies que reaccionen i minven l'ozó. És per aquest
motiu que es van prohibir els CFCs que utilitzaven anteriorment les neveres.
• Responsabilitat social
El que està en les nostres mans com a consumidors d’energia és fer-ho
responsablement per tant, tot el que sigui reduir i estalviar va en la bona mesura.
Podem fer servir bombetes de baix consum i leds, tancar el llum quan no es fa servir,
utilitzar el transport públic, no fer servir aerosols, aïllar bé les habitacions, compartir el
transport privat, ...
Des d’un punt de vista energètic, cal utilitzar cada cop més les energies alternatives
com l’eòlica, la hidroelèctrica, la geotèrmica, la solar o la mareomotriu. La nuclear
queda en entredit degut als greus perills que comporta. També es pot fixar més CO2
evitant la desforestació dels boscos i reforestant zones que s’havien perdut com a tals.
Actualment, a banda dels motors amb biocombustibles, s’està avançant en
automòbils elèctrics i amb piles de combustibles a partir de l’hidrogen (H).
15
Les màquines tèrmiques
EXERCICIS
1. Anomena 5 màquines tèrmiques diferents i indica’n quin és el tipus de motor
de cadascuna.
2. Quines són les diferències entre un motor Wankel i un dièsel? I entre un
Wànkel i una màquina de vapor?
3. Fes una taula on es vegin les diferents màquines tèrmiques i el combustible
que fan servir.
4. Què és la màquina de vapor? Quan es va desenvolupar i quines aplicacions
tenia?
5. Descriu els quatre temps que es duen a terme en un motor d’encesa per
guspira.
6. Quines diferències hi ha entre el motor per guspira i el de compressió?
7. Què passaria en els motors d’explosió sense el circuit de refrigeració? I
sense lubrificació?
8. Quin és el funcionament dels motors de 2 temps.
9. Per què en els motors de 2T la gasolina es barreja amb una petita quantitat
d’oli?
10.Quins són els avantatges i inconvenients d’un motor de 2T envers un de
4T?
11.Per què el motor Wankel no ha tingut un ús extens?
12.Classifica i diferencia els diferents tipus de turbines.
13.Per què a les turbines de vapor, s’anomenen turbines de gas de cicle
tancat?
14.Quines són les aplicacions de les turbines de vapor? I les de cicle obert?
15.Quines són les característiques més importants dels motors?
16.Com funciona un turboreactor d’un avió?
17.Quines són les principals substàncies contaminants dels motors?
18.Quines són les conseqüències més importants que es deriven de l’ús de les
màquines tèrmiques?
19.Quina relació hi ha entre l’efecte hivernacle i el canvi climàtic?
16
Les màquines tèrmiques
20.Què podem fer per tal d’aturar el canvi climàtic?
21.Quins són els principals sistemes de propulsió dels vehicles automòbils
alternatius als motors tèrmics?
22.Creus necessari que les empreses i les administracions inverteixin diners en
el desenvolupament dels sistemes de propulsió alternatius?
23.Indica el nom de cadascuna de les parts indicades al dibuix del motor:
EXERCICIS DE PRÀCTICA
1. Dibuixa una màquina de vapor i assenyala’n les seves parts.
2. Dibuixa els 4 temps del motor d’encesa per guspira.
3. En un motor de quatre cilindres, cada cilindre té 80 mm de diàmetre i 84 mm
de cursa. Determina les cilindrades total i unitària.
4. Fes el mateix per a un motor de 5 cilindres, amb un cilindre de 30 mm de radi
i 70 mm de cursa.
17
Les màquines tèrmiques
REFORÇ
1. En un motor d’explosió de 4T, l’entrada de combustible i la sortida dels gasos
cremats en el cilindre es produeix a través de _________________.
Normalment en
tenen ______________, però de vegades en poden tenir fins a ____________.
2. Indica, de forma ordenada, quines són les quatre fases d’un motor de 4T i,
per a cadascuna d’elles, el sentit (puja/baixa) en el qual es desplaça el pistó.
3. Ordena els motors d’explosió (Otto i dièsel de 4T i 2T) en funció del pes: del
més complex, gran i pesant al més senzill, petit i lleuger.
4. Ordena els motors d’explosió (Otto i dièsel de 4T i 2T) en funció del pes: del
més complex, gran i pesant al més senzill, petit i lleuger.
5. Identifica cadascuna de les següents fases d’aquest motor. Quin motor és?
18
Les màquines tèrmiques
6. Quin tipus de motor et sembla més idoni per a les aplicacions següents?
Justifica la teva resposta:
Autobús Motocicleta Central elèctrica Tractor agrícola
Camió Avió Vaixell Automòbil
7. Suggereix tres idees que tu i la teva família pugueu dur a la pràctica per
reduir la contaminació causada pels motors tèrmics.
AMPLIACIÓ
1. Busca informació sobre què era el regulador de Watt.
2. En un full de càlcul elabora una taula com la de sota, que et permeti calcular
les cilindrades unitària i total d’un motor, a partir del diàmetre, de la cursa i del
nombre de cilindres.
3. Realitza una taula on es vegin les diferents substàncies contaminants i la
seva relació amb els motors tèrmics.
4. Fes una recerca sobre els diferents motors elèctrics aplicats als automòbils.
Procura mostrar usos reals a part dels protòtips.
5. Fes el mateix que a l’exercici anterior, però per a motor amb pila de
combustible.
6. Visita el web ofi cial de la marca «Mazda» i segueix les pàgines «el mundo
de Mazda» a «vídeos de Mazda». Localitza i visualitza el vídeo que explica el
funcionament el motor rotatiu «Renesis». Tot seguit, contesta les preguntes
següents:
a) Quants rotors (dispositius equivalents als pistons) incorpora aquest motor? 
b) Quin model de la marca porta aquest motor?
c) Quina és la seva potència, consum i nivell d’emissions de CO2?
7. Quines són les característiques del motor del vehicle híbrid «Prius» de la
marca «Toyota».
8. Investiga sobre el projecte «HyFLEET» i fes un breu resum de la informació
obtinguda.
9. Busca informació (a Internet, en revistes especialitzades o als mateixos
concessionaris), fes una taula on figurin la cilindrada, la potència, el pes i el
tipus de combustible, emissions de CO2 dels vehicles següents:
• Un automòbil de gasolina
• Un automòbil de la mateixa marca i model que l’anterior, però de gasoil.
• Una motocicleta
19
Les màquines tèrmiques
PÀGINES WEB
http://www.edu365.cat/eso/muds/tecnologia/motor_reaccio/index.htm
http://science.howstuffworks.com/transport/flight/modern/turbine.htm
http://maquinestermiques.wordpress.com/
https://sites.google.com/site/tecnologiaiesjv/motor-de-combusti
http://www.losmotores.com/
http://www.youtube.com/watch?v=4ArKyWHttZg
http://www.youtube.com/watch?v=6c5JPBllx9k
http://www.youtube.com/watch?v=V-z-R8Mv_HM
http://www.youtube.com/watch?v=60QX5RY_ohQ&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=6BCgl2uumlI&feature=related
http://iescastellotecno3.blogspot.com/search/label/Tema%207%20M
%C3%A0quines%20t%C3%A8rmiques
20

More Related Content

What's hot

Unitat 2 màquines tèrmiques
Unitat 2 màquines tèrmiquesUnitat 2 màquines tèrmiques
Unitat 2 màquines tèrmiquesdavidsanz50
 
U7 màquines tèrmiques
U7 màquines tèrmiquesU7 màquines tèrmiques
U7 màquines tèrmiquespatgaliana
 
MÀQUINES TÈRMIQUES
MÀQUINES TÈRMIQUESMÀQUINES TÈRMIQUES
MÀQUINES TÈRMIQUESJOSEP RAMON
 
Treball Tecno David I Victor
Treball Tecno David I VictorTreball Tecno David I Victor
Treball Tecno David I Victorluciaclot
 
Maquinas termicas generadores energia mecànica
Maquinas termicas  generadores energia mecànicaMaquinas termicas  generadores energia mecànica
Maquinas termicas generadores energia mecànicaDavid Caparrós
 
El motor de combustió intern
El motor de combustió internEl motor de combustió intern
El motor de combustió internlespinosa1
 
Blog motors d'explosio
Blog motors d'explosioBlog motors d'explosio
Blog motors d'explosiorosaop
 
El motor de combustió intern clàudia gonzàlez
El motor de combustió intern  clàudia gonzàlezEl motor de combustió intern  clàudia gonzàlez
El motor de combustió intern clàudia gonzàlezcgonzalez28
 
2 2 maq_term_generadoresenergia
2 2 maq_term_generadoresenergia2 2 maq_term_generadoresenergia
2 2 maq_term_generadoresenergiamjtecno
 

What's hot (16)

Unitat 2 màquines tèrmiques
Unitat 2 màquines tèrmiquesUnitat 2 màquines tèrmiques
Unitat 2 màquines tèrmiques
 
U7 màquines tèrmiques
U7 màquines tèrmiquesU7 màquines tèrmiques
U7 màquines tèrmiques
 
MÀQUINES TÈRMIQUES
MÀQUINES TÈRMIQUESMÀQUINES TÈRMIQUES
MÀQUINES TÈRMIQUES
 
Motors tèrmics
Motors tèrmicsMotors tèrmics
Motors tèrmics
 
Treball Tecno David I Victor
Treball Tecno David I VictorTreball Tecno David I Victor
Treball Tecno David I Victor
 
Motors tèrmics
Motors tèrmicsMotors tèrmics
Motors tèrmics
 
Els motors
Els motorsEls motors
Els motors
 
El motor de combustió
El motor de combustióEl motor de combustió
El motor de combustió
 
Motors tèrmics
Motors tèrmicsMotors tèrmics
Motors tèrmics
 
Maquinas termicas generadores energia mecànica
Maquinas termicas  generadores energia mecànicaMaquinas termicas  generadores energia mecànica
Maquinas termicas generadores energia mecànica
 
El motor de combustió
El motor de combustióEl motor de combustió
El motor de combustió
 
El motor de combustió intern
El motor de combustió internEl motor de combustió intern
El motor de combustió intern
 
Blog motors d'explosio
Blog motors d'explosioBlog motors d'explosio
Blog motors d'explosio
 
Motors tèrmics
Motors tèrmicsMotors tèrmics
Motors tèrmics
 
El motor de combustió intern clàudia gonzàlez
El motor de combustió intern  clàudia gonzàlezEl motor de combustió intern  clàudia gonzàlez
El motor de combustió intern clàudia gonzàlez
 
2 2 maq_term_generadoresenergia
2 2 maq_term_generadoresenergia2 2 maq_term_generadoresenergia
2 2 maq_term_generadoresenergia
 

Viewers also liked

Tecnologias De La Comunicacion
Tecnologias De La ComunicacionTecnologias De La Comunicacion
Tecnologias De La ComunicacionJordi Mercader
 
ClasificacióN De Los Motores
ClasificacióN De Los MotoresClasificacióN De Los Motores
ClasificacióN De Los Motoresmarcos vini
 
EsforçOs A Les Estructures
EsforçOs A Les EstructuresEsforçOs A Les Estructures
EsforçOs A Les EstructuresJordi Mercader
 
Clasificación de los motores de combustión interna
Clasificación de los motores de combustión internaClasificación de los motores de combustión interna
Clasificación de los motores de combustión internaleonidaspailiacho
 

Viewers also liked (6)

Tipos de motores
Tipos de motoresTipos de motores
Tipos de motores
 
Tecnologias De La Comunicacion
Tecnologias De La ComunicacionTecnologias De La Comunicacion
Tecnologias De La Comunicacion
 
Les Estructures
Les EstructuresLes Estructures
Les Estructures
 
ClasificacióN De Los Motores
ClasificacióN De Los MotoresClasificacióN De Los Motores
ClasificacióN De Los Motores
 
EsforçOs A Les Estructures
EsforçOs A Les EstructuresEsforçOs A Les Estructures
EsforçOs A Les Estructures
 
Clasificación de los motores de combustión interna
Clasificación de los motores de combustión internaClasificación de los motores de combustión interna
Clasificación de los motores de combustión interna
 

Similar to Tecno3 ud4 motors - alumne

El motor de combustió intern
El motor de combustió internEl motor de combustió intern
El motor de combustió internlespinosa1
 
El motor de combustió intern clàudia gonzàlez
El motor de combustió intern  clàudia gonzàlezEl motor de combustió intern  clàudia gonzàlez
El motor de combustió intern clàudia gonzàlezcgonzalez28
 
Màquines tèrmiques
Màquines tèrmiquesMàquines tèrmiques
Màquines tèrmiquestsolertecno
 
Motor dièsel de dos temps i motor de
Motor dièsel de dos temps i motor deMotor dièsel de dos temps i motor de
Motor dièsel de dos temps i motor dejdiaz7
 
Maquines+tèrmiques
Maquines+tèrmiquesMaquines+tèrmiques
Maquines+tèrmiquesPaul Brandon
 
Unitat 5
Unitat 5Unitat 5
Unitat 5pmodol
 
Funcionament elemental motors de combustió interna
Funcionament elemental motors de combustió internaFuncionament elemental motors de combustió interna
Funcionament elemental motors de combustió internatitoducati
 
Maquines termiques
Maquines termiquesMaquines termiques
Maquines termiquesOscar Oliver
 
Tecnologia 2nBatxillerat. Motors de combustió interna. Principis i funcionament
Tecnologia 2nBatxillerat. Motors de combustió interna. Principis i funcionamentTecnologia 2nBatxillerat. Motors de combustió interna. Principis i funcionament
Tecnologia 2nBatxillerat. Motors de combustió interna. Principis i funcionamenthowarto
 
Els motors tèrmics.
Els motors tèrmics.Els motors tèrmics.
Els motors tèrmics.adria22
 
Motor dièsel i motor de combustió
Motor dièsel i motor de combustióMotor dièsel i motor de combustió
Motor dièsel i motor de combustiójdiaz7
 
Motors de combustió paula
Motors de combustió paulaMotors de combustió paula
Motors de combustió paulaSergi9622
 
Motors de combustió paula
Motors de combustió paulaMotors de combustió paula
Motors de combustió paulaSergi9622
 

Similar to Tecno3 ud4 motors - alumne (20)

Motors tèrmics
Motors tèrmicsMotors tèrmics
Motors tèrmics
 
Motors tèrmics
Motors tèrmicsMotors tèrmics
Motors tèrmics
 
Motors tèrmics
Motors tèrmicsMotors tèrmics
Motors tèrmics
 
El motor de combustió intern
El motor de combustió internEl motor de combustió intern
El motor de combustió intern
 
Motors tèrmics
Motors tèrmicsMotors tèrmics
Motors tèrmics
 
El motor de combustió intern clàudia gonzàlez
El motor de combustió intern  clàudia gonzàlezEl motor de combustió intern  clàudia gonzàlez
El motor de combustió intern clàudia gonzàlez
 
Màquines tèrmiques
Màquines tèrmiquesMàquines tèrmiques
Màquines tèrmiques
 
Motor dièsel de dos temps i motor de
Motor dièsel de dos temps i motor deMotor dièsel de dos temps i motor de
Motor dièsel de dos temps i motor de
 
Maquines+tèrmiques
Maquines+tèrmiquesMaquines+tèrmiques
Maquines+tèrmiques
 
Unitat 5
Unitat 5Unitat 5
Unitat 5
 
Funcionament elemental motors de combustió interna
Funcionament elemental motors de combustió internaFuncionament elemental motors de combustió interna
Funcionament elemental motors de combustió interna
 
Maquines Termiques
Maquines TermiquesMaquines Termiques
Maquines Termiques
 
Maquines termiques
Maquines termiquesMaquines termiques
Maquines termiques
 
Tecnologia 2nBatxillerat. Motors de combustió interna. Principis i funcionament
Tecnologia 2nBatxillerat. Motors de combustió interna. Principis i funcionamentTecnologia 2nBatxillerat. Motors de combustió interna. Principis i funcionament
Tecnologia 2nBatxillerat. Motors de combustió interna. Principis i funcionament
 
Els motors tèrmics.
Els motors tèrmics.Els motors tèrmics.
Els motors tèrmics.
 
Motor dièsel i motor de combustió
Motor dièsel i motor de combustióMotor dièsel i motor de combustió
Motor dièsel i motor de combustió
 
Trabajoo tecno
Trabajoo tecnoTrabajoo tecno
Trabajoo tecno
 
Trabajoo tecno
Trabajoo tecnoTrabajoo tecno
Trabajoo tecno
 
Motors de combustió paula
Motors de combustió paulaMotors de combustió paula
Motors de combustió paula
 
Motors de combustió paula
Motors de combustió paulaMotors de combustió paula
Motors de combustió paula
 

More from Jordi Pipó

Textile industry presentation
Textile industry presentationTextile industry presentation
Textile industry presentationJordi Pipó
 
La Terra Geologia 4t ESO
La Terra Geologia 4t ESOLa Terra Geologia 4t ESO
La Terra Geologia 4t ESOJordi Pipó
 
Els mecanismes 3r ESO
Els mecanismes 3r ESOEls mecanismes 3r ESO
Els mecanismes 3r ESOJordi Pipó
 
Les màquines 3r ESO
Les màquines 3r ESOLes màquines 3r ESO
Les màquines 3r ESOJordi Pipó
 
Forces i estructures 3r ESO
Forces i estructures 3r ESOForces i estructures 3r ESO
Forces i estructures 3r ESOJordi Pipó
 
Les presentacions digitals 2n ESO
Les presentacions digitals 2n ESOLes presentacions digitals 2n ESO
Les presentacions digitals 2n ESOJordi Pipó
 
L'electricitat 2n ESO
L'electricitat 2n ESOL'electricitat 2n ESO
L'electricitat 2n ESOJordi Pipó
 
Nutrition 2nd ESO
Nutrition 2nd ESONutrition 2nd ESO
Nutrition 2nd ESOJordi Pipó
 
El tèxtil 2n ESO
El tèxtil 2n ESOEl tèxtil 2n ESO
El tèxtil 2n ESOJordi Pipó
 
Electric energy 2nd ESO
Electric energy 2nd ESOElectric energy 2nd ESO
Electric energy 2nd ESOJordi Pipó
 
L'herència i les lleis de Mendel 4 ESO
L'herència i les lleis de Mendel 4 ESOL'herència i les lleis de Mendel 4 ESO
L'herència i les lleis de Mendel 4 ESOJordi Pipó
 
La litosfera Biologia 4 eso
La litosfera Biologia 4 esoLa litosfera Biologia 4 eso
La litosfera Biologia 4 esoJordi Pipó
 
Tecno4 Transports
Tecno4 TransportsTecno4 Transports
Tecno4 TransportsJordi Pipó
 
Tecno4 UD Electrònica digital- Pràctica Croctech
Tecno4 UD Electrònica digital- Pràctica CroctechTecno4 UD Electrònica digital- Pràctica Croctech
Tecno4 UD Electrònica digital- Pràctica CroctechJordi Pipó
 
Tecno4 ud electrònica Pràctica Croctech
Tecno4 ud electrònica Pràctica CroctechTecno4 ud electrònica Pràctica Croctech
Tecno4 ud electrònica Pràctica CroctechJordi Pipó
 
Tecno4 ud3 electrònica analògica
Tecno4 ud3 electrònica analògicaTecno4 ud3 electrònica analògica
Tecno4 ud3 electrònica analògicaJordi Pipó
 
Tecno4 ud2-instalacions
Tecno4 ud2-instalacionsTecno4 ud2-instalacions
Tecno4 ud2-instalacionsJordi Pipó
 

More from Jordi Pipó (20)

Textile industry presentation
Textile industry presentationTextile industry presentation
Textile industry presentation
 
La Terra Geologia 4t ESO
La Terra Geologia 4t ESOLa Terra Geologia 4t ESO
La Terra Geologia 4t ESO
 
Els mecanismes 3r ESO
Els mecanismes 3r ESOEls mecanismes 3r ESO
Els mecanismes 3r ESO
 
Les màquines 3r ESO
Les màquines 3r ESOLes màquines 3r ESO
Les màquines 3r ESO
 
Forces i estructures 3r ESO
Forces i estructures 3r ESOForces i estructures 3r ESO
Forces i estructures 3r ESO
 
Les presentacions digitals 2n ESO
Les presentacions digitals 2n ESOLes presentacions digitals 2n ESO
Les presentacions digitals 2n ESO
 
L'electricitat 2n ESO
L'electricitat 2n ESOL'electricitat 2n ESO
L'electricitat 2n ESO
 
Nutrition 2nd ESO
Nutrition 2nd ESONutrition 2nd ESO
Nutrition 2nd ESO
 
El tèxtil 2n ESO
El tèxtil 2n ESOEl tèxtil 2n ESO
El tèxtil 2n ESO
 
Electric energy 2nd ESO
Electric energy 2nd ESOElectric energy 2nd ESO
Electric energy 2nd ESO
 
Evolució 4 eso
Evolució 4 esoEvolució 4 eso
Evolució 4 eso
 
L'herència i les lleis de Mendel 4 ESO
L'herència i les lleis de Mendel 4 ESOL'herència i les lleis de Mendel 4 ESO
L'herència i les lleis de Mendel 4 ESO
 
La cèl·lula
La cèl·lulaLa cèl·lula
La cèl·lula
 
La litosfera Biologia 4 eso
La litosfera Biologia 4 esoLa litosfera Biologia 4 eso
La litosfera Biologia 4 eso
 
El reciclatge
El reciclatgeEl reciclatge
El reciclatge
 
Tecno4 Transports
Tecno4 TransportsTecno4 Transports
Tecno4 Transports
 
Tecno4 UD Electrònica digital- Pràctica Croctech
Tecno4 UD Electrònica digital- Pràctica CroctechTecno4 UD Electrònica digital- Pràctica Croctech
Tecno4 UD Electrònica digital- Pràctica Croctech
 
Tecno4 ud electrònica Pràctica Croctech
Tecno4 ud electrònica Pràctica CroctechTecno4 ud electrònica Pràctica Croctech
Tecno4 ud electrònica Pràctica Croctech
 
Tecno4 ud3 electrònica analògica
Tecno4 ud3 electrònica analògicaTecno4 ud3 electrònica analògica
Tecno4 ud3 electrònica analògica
 
Tecno4 ud2-instalacions
Tecno4 ud2-instalacionsTecno4 ud2-instalacions
Tecno4 ud2-instalacions
 

Tecno3 ud4 motors - alumne

  • 3. Les màquines tèrmiques ÍNDEX 1. Introducció 2. Evolució i classificació de les màquines tèrmiques. 3. Les màquines de vapor. 4. Motors de combustió interna alternatius. 5. Motor Wankel. 6. Les turbines. 7. Sistemes auxiliars dels motors d’explosió. 8. Característiques dels motors d’explosió. 9. Els combustibles. 1. Introducció Saps quan va aparèixer el primer motor? Com era i com funcionava? Els motors estan lligats amb la revolució industrial del s.XIX i el canvi tecnològic que es va produir. Des d’aleshores hi ha hagut moltes modificacions, partint de diferents fonts d’energia i encara en vindran més. Coneixes les diferències entre un motor de 4 temps i un de 2 temps i entre el de gasolina i el de gasoil? Com podem fer motors menys contaminants? És possible canviar la dependència del petroli i utlitzar una altra font diferent mantenint l’eficiència dels motors? 2. Evolució i classificació de les màquines tèrmiques. 2.1. Evolució L’inici de les màquines tèrmiques es situa amb: Fins aleshores s’havien utilitzat energies com l’aigua o el vent. Després a principis de s.XX es desenvolupen els motors de combustió interna utilitzats a les motocicletes o als automòbils o als vaixells. Més endavant s’obtenen usos aplicats a l’aviació civil amb les turbines de vapor o a la refrigeració d’aliments (neveres) o habitatges (aire condicionat). Màquina de vapor de Newcomen (s.XVIII). Locomotora Rocket (1829). Utilitzada per a treure aigua de les mines. Una de les primeres locomotores. Les __________ tèrmiques són aquelles que transformen l’energia tèrmica en mecànica o a la inversa. En canvi, un _______ tèrmic és una màquina que transforma l’energia tèrmica en mecànica. D’aquesta forma podem dir que una nevera és una màquina tèrmica, però no un motor. D’altra banda, una màquina de vapor és una màquina tèrmica i a la vegada un motor tèrmic. 1
  • 4. Les màquines tèrmiques 2.2. Classificació Les màquines de combustió __________ són aquelles en que el combustible es crema fora de la màquina i se n’aprofita la calor resultant en forma de vapor d’aigua. Contràriament, en les màquines de combustió __________, el combustible es crema a l’interior de la màquina i s’aprofiten els gasos resultants per a fer el moviment. Les màquines són alternatives quan: A diferència de les rotatives que produeixen el moviment de rotació directament. Màquina de vapor Turbina de vapor (comb.externa) Turbina de vapor (comb.interna) Motor Otto Motor dièsel Motor Wànkel 2
  • 5. Les màquines tèrmiques 3. Les màquines de vapor. Com hem dit abans són màquines de combustió externa i alternatives. La primera màquina de vapor es remunta al s. dC amb Heró, si bé s’utilitzava només com a entreteniment. Les màquines de vapor van fer funcionar màquines com vaixells, trens, telers o màquines mineres a partir de la revolució industrial i es troben molt lligades al territori __________. Algunes màquines primerenques importants entre els segles XVII i XVIII lligades al nom del seu enginyers van ser la de Papin, Savery o Newcomen. Santponç el 1800 va construir la primera màquina de vapor catalana. James _______ el 1769 construeix la primera màquina de vapor útil i segura tot millorant la màquina de Newcomen. Les parts d’aquesta màquina de Watt eren: • La caldera: era un dipòsit amb aigua escalfada per carbó. Produïa vapor d’aigua que es conduïa cap a un cilindre. • El distribuïdor: • El _________: era de doble efecte ja que el vapor d’aigua el feia moure de forma alternativa. • La biela-manovella: el pistó de dins del cilindre feia moure la roda agafada a la manovella aconseguint el moviment de gir. En els ferrocarrils la roda era la que estava damunt del rail. • El regulador de Watt: Màquina de vapor Parts de la màquina de vapor 3
  • 6. Les màquines tèrmiques Distribuïdor i entrada de vapor d’aigua al cilindre 4
  • 7. Les màquines tèrmiques En el funcionament de la màquina de vapor, per cada gir de la roda es realitzen dues expansions i dues compressions en el cilindre. De forma continuada, s’introdueix vapor a alta temperatura dins del cilindre i s’expulsa pel tub d’escapament. El vapor expulsat es refreda al condensador on es transforma en aigua i entra a la caldera on es torna a convertir en vapor d’aigua. Regulador de Watt 4. Motors de combustió interna alternatius. La combustió es produeix dins de la mateixa màquina utilitzant com a combustible la gasolina o el gasoil. Els trobem en automòbils, motocicletes, camions, tractors, vaixells, ... Es diferencien en l’encesa, per guspira o per compressió, i en els temps, de quatre o de dos temps. 4.1. Motors d’encesa per guspira. 4.1.1. Motors de 4 temps. També s’anomenen de cicle Otto, ja que va ser l’inventor d’ells l’any 1876 utilitzant gas enlloc de gasolina. Utilitzen gasolina i amb una biela-manovella transformen el moviment rectilini alternatiu del pistó en un moviment de rotació. Els temps del motor són quatre: Aquí es pot veure un motor i les seves parts: 5
  • 8. Les màquines tèrmiques • L’admissió (1r temps) La mescla de _________ i aire entra al cilindre quan s’obre la vàlvula ____________. La mescla s’introdueix utilitzant la injecció electrònica. El pistó _______ arribant al punt mort inferior (PMI) i així facilita l’entrada de la mescla. • La compressió (2n temps) El pistó comença a ________. A l’estar les dues vàlvules ________, la mescla es __________ a l’interior en la cambra de combustió. El pistó arriba al punt mort superior (PMS). • L’explosió (3r temps) La _______ amb una guspira fa explotar la mescla. El pistó surt propulsat cap avall fins al PMI. • L’escapament (4t temps) Quan s’obre la vàlvula ____________, s’espulsen els gasos resultants de l’explosió. El pistó puja fins al PMS tot expulsant els gasos a l’exterior. El cicle es repeteix de forma continuada en tots els cilindres del motor. Ara bé, l’explosió és l’únic temps del cicle que fa moure el pistó i, per tant, el cigonyal i les rodes. Els motors poden tenir 4 cilindres o més disposats en línia o en forma de V. 6
  • 9. Les màquines tèrmiques Admissió Compressió Explosió Escapament 4.1.2. Motors de 2 temps. És una variant del cicle d’Otto, però com el seu nom indica en un cicle realitzen dos temps. Es troben en ciclomotors, motoserres i maquinària portàtil. Si els comparem amb els de 4 temps, són més barats, lleugers i senzills, utilitzen una mescla de gasolina amb _____, són més contaminants ja que s’arriba a barrejar la mescla amb els gasos cremats i a la vegada tenen menys rendiment. Enlloc de vàlvules s’utilitzen unes obertures anomenades __________ per on entra la mescla (l’espirall d’admissió) i surten els gasos (espirall d’escapament). Aquestes són les seves fases: • (1r temps) Aquestes fases s’efectuen al mateix temps. Quan el pistó puja, obre l’espirall d’admissió, desde l’injector o el carburador arriba la mescla (aire, gasolina i oli). La mescla cau en el càrter lubrificant el cigonyal. A la part superior el pistó acaba de pujar, provocant la compressió. • (2n temps) Aquestes dues fases també van conjuntament. Quan el pistó arriba al PMS, es produeix l’explosió per mitjà de la bugia. El pistó baixa de forma que la mescla que havia entrat anteriorment entra al cilindre a través de l’espirall de càrrega. Els gasos cremats de l’explosió surten per l’espirall d’escapament, el qual ha estat obert pel descens del pistó. Un cop el pistó arriba al PMI comença de nou el cicle. 7
  • 10. Les màquines tèrmiques 1a fase (admissió i compressió) 2a fase (explosió i escapament) 4.2. Motors d’encesa per compressió. També s’anomenen dièsel, ja que el va inventar l’enginyer alemany que tenia aquest nom. En aquest cas no es necessita cap bugia que provoqui l’encesa, ja que la mateixa compressió encèn la mescla. Les parts d’un cicle són les següents: • L’admissió (1r temps) Igual com en el motor de gasolina, el pistó es mou cap a baix. Però enlloc de mescla, aspira aire a través de la vàlvula __________. • La compressió (2n temps) Passa el mateix que en el motor de gasolina, però s’aconsegueixen altes temperatures sense necessitat de la ______. El pistó es mou cap a dalt comprimint l’aire. Quan arriba el pistó a l’extrem superior (PMS), s’introdueix el _______ al cilindre mitjançant un injector i una bomba. • L’explosió (3r temps) Un cop s’acaba d’injectar el gasoil explota la mescla i fa que el pistó ______, al mateix temps que giren la biela i el cigonyal. Aquí l’energia tèrmica es converteix en energia mecànica. • L’escapament (4t temps) Tal com en el motor de gasolina, el pistó ______ fent sortir els gasos cremats per la vàlvula d’escapament. Aquestes quatre fases es repeteixen de forma cíclica mentre funciona el motor. 8
  • 11. Les màquines tèrmiques Admissió Compressió Explosió Escapament 4.3.Comparació entre el motor dièsel i el de gasolina. El motor dièsel és més pesat i més complexe, això fa que habitualment el seu preu sigui _________ al d’un motor de gasolina. És més _______ (cada vegada menys) i més lent de resposta. Fins no fa gaires anys tots aquests inconvenients feien que s’utilitzés poc en cotxes, en canvi era un motor ideal per a camions, tractors, vaixells, trens, etc. Però actualment han millorat molt les seves prestacions. Per altra banda el motor dièsel estalvia considerablement en el consum, ja que consumeix poc combustible i utilitza gasoil, un combustible més barat que la gasolina. A més funciona amb menys revolucions per tant té un desgast menor i pot durar _____________ que un motor de gasolina. Tenint en compte el combustible consumit i la potència obtinguda, el motors dièsel tenen un rendiment molt superior. 9
  • 12. Les màquines tèrmiques 5. Motors Wankel. Es tracta d’un motor de combustió interna _________ que fou dissenyat per un altre enginyer alemany de nom Wankel el 1924. Fan servir gasolina com a combustible. Amb un gir del rotor s’efectuen tres admissions, tres compressions, tres explosions i tres escapaments. De forma que per una volta del rotor Wankel es fan tres cicles del motor Otto. El rotor és: Els seus avantatges són que no produeix vibracions i té tres explosions en una sola rotació. Però no s’ha incorporat al mercat degut als seus inconvenients, ja que té problemes d’estanqueïtat, de refrigeració i lubrifació i això fa que tinguin una vida curta. Motor Wankel i funcionament: admissió (part superior), compressió (dreta), explosió (inferior), escapament (esquerra). 6. Les turbines. Les turbines són màquines rotatives, però es consideren de combustió ________ si són de vapor i de combustió ______ si són de gas de cicle obert. 10
  • 13. Les màquines tèrmiques Les turbines de vapor, però s’utilitzen per a accionar generadors a les centrals tèrmiques i nuclears i en alguns vaixells enormes. En canvi, les turbines de cicle obert són utilitzades en: 6.1. Turbines de vapor Per a fer moure les turbines s’utilitza una _________, tal com es feia servir en la màquina de vapor. Com que la caldera té unes dimensions considerables, no es pot moure i les turbines es troben en centrals i vaixells. El vapor de la caldera es condueix cap a uns àleps situats en una roda fent així que aquesta giri. Es tracta d’una turbina d’acció. També s’utilitzen les turbines d’acció i reacció. Hi ha uns rodets mòbils (acció) i uns altres que dirigeixen el vapor (reacció). Els rodets disminueixen el diàmetre des de l’entrada cap a la sortida. El gas un cop surt de la turbina es retornat a la caldera per a poder-lo reaprofitar. 6.2. Turbines de gas de cicle obert El fet de ser de cicle obert, significa que les turbines aspiren l’aire directament de l’atmosfera. Fan girar els àleps a gran velocitat i finalment comprimeixen l’aire en una cambra on s’injecta el gas o el combustible (________ en els avions). Es produeix la combustió i això fa que els gasos s’expulsin i facin girar la turbina. Existeixen les ________ fases de forma similar a un motor d’explosió: admissió, compressió, expansió i escapament. 11
  • 14. Les màquines tèrmiques 7. Sistemes auxiliars dels motors d’explosió 7.1. Es tracta d’un dispositiu que subministra la mescla d’aire i combustible al motor. Es fa amb el carburador, ja en desús, o amb la injecció electrònica, mètode actual i que aconsegueix una injecció més precisa de combustible. 7.2. Refrigeració 7.3. Està format pel circuit elèctric que subministra la guspira a la bugia. 7.4. Motor d’arrencada 7.5.Lubrificació A tots els elements mòbils els cal una quantitat d’oli lubrificant per augmentar el rendiment del motor, reduir desgast i dissipar també la calor. El lubrificant és l’oli encarregat de disminuir el fregament, el _____ és el recipient on es fica l’oli i es lubrifiquen les peces i la bomba és l’element que impulsa l’oli. En els motors de dos temps, l’oli està incorporat amb la gasolina (mescla) 8. Característiques dels motors d’explosió 12
  • 15. Les màquines tèrmiques Les característiques més importants dels motors d’explosió són: • Nombres de cilindres (nc) Els motors solen tenir un, dos, quatre, cinc, vuit o dotze cilindres. Però el més usual és tenir 4 cilindres per els cotxes, un o dos per les motos. • Cilindrada (Vc) Per exemple una moto de 125 cc. És la suma dels volums de tots els cilindres d’un motor d’explosió. 13
  • 16. Les màquines tèrmiques • Relació de compressió (r) Indica la relació entre el volum màxim i el volum mínim dins el cilindre. La relació en els motors Otto és de 10 a 1 (10 cops el Vmàxim respecte el Vmínim). Mentre que en els dièsel és de 20 a 1. • La potència i el parell motor És una dada que donen els fabricants. Per exemple, una potència de 100 kW a 6000 rpm i un parell de 200 Nm a 3000 rpm. • Consum Indica els litres de combustible consumits, normalment, es sol donar en litres per cada 100 km recorreguts a una velocitat determinada. Per exemple, 6 litres per 100 km. 9. Els combustibles Les gasolines del mercat actuals són la sense plom 95 i sense plom 98. Els números 95 i 98 es refereixen a l’índex _______ i indiquen el seu poder _____________. Això significa que: Els gasoils són més densos i menys volàtils que les gasolines. Els biocombustibles s’obtenen a partir de la biomassa, deriven d’olis vegetals com els de cuinar, en aquest cas es parla de _________, i a partir de ___________ (colza, canya, fusta, ...). Foren els primers combustibles usats abans del petroli. Les gasolines emeten a l’atmosfera sobretot hidrocarburs (HC), diòxid de carboni (CO2), monòxid de carboni (CO), i òxids de nitrogen (NOx). En canvi, els gasoils emeten sobretot òxids de nitrogen, òxids de sofre (SOx) i diòxid de carboni. El querosè dels avions també emet partícules altament contaminants. Els biocombustibles emeten menys partícules tòxiques a l’atmosfera. Actualment hi ha una normativa que limita l’emissió de diòxid de carboni dels automòbils (g/km). Per tal de reduir l’impacte de les emissions dels gasos es obligatori en determinats vehicles l’ús del ________ (dispositiu que depura, filtre, els gasos d’escapament) 9.1. Contaminació ambiental El funcionament de les màquines tèrmiques provoca la contaminació atmosfèrica en les seves diferents formes: els òxids de nitrogen i de sofre són els causants de la _________, el diòxid de carboni és responsable de l’efecte ________, diferents malaties de les ciutats com els càncers tenen part d’origen en l’expulsió de partícules tòxiques com el plom o el monòxid de carboni. Actualment també s’estan esgotant els combustibles fòssils com el petroli, el gas natural o el carbó. 14
  • 17. Les màquines tèrmiques • L’efecte hivernacle La temperatura del nostre planeta és perfecte per a la vida. La Terra rep l’escalfor del sol. Alguns gasos de l’atmosfera (CO2, H2O i 30 gasos més) la retenen i eviten que part d’aquesta escalfor s’escapi de retorn a l’espai (actuen com un vidre en un hivernacle). Avui dia aquesta situació d’equilibri delicat està en perill a causa de la contaminació de l’atmosfera, que provoca que els gasos retinguin massa calor a prop de la superfície. Això fa que les temperatures de tot el planeta augmentin provocant un canvi climàtic a nivell mundial. L’efecte hivernacle és degut a la crema de combustibles fòssils com el petroli i a la deforestació de selves (s’elimina una gran massa forestal que anteriorment fixava i retenia el CO2). L’augment de la temperatura a tot el planeta està provocant un desplaçament de les espècies, la major virulència del clima, el desgel dels pols. Això provocarà canvis radicals en el clima de les regions amb conseqüències importants per als humans. Per exemple, si augmenta el nivell del mar degut al desgel, diferents zones costaneres quedaran inhabitables com potser l’urbanització Riumar del Delta de l’Ebre. • La pluja àcida Els combustibles que cremem als vehicles, les cases, les fàbriques i a les centrals tèrmiques emeten uns gasos que contenen (diòxid de sofre SO2 i diòxid de NO2) que combinats amb la humitat de l’atmosfera, formen àcids que cauen amb la pluja (àcid sulfúric H2SO4 i àcid nítric HNO3). La pluja contaminada amenaça la salut de les persones, destrueix la vida als estanys, llacs i rius i perjudica als arbres i en causa la mort i afecta els edificis. La pluja àcida es desplaça de la zona on es forma a altres àrees (llocs llunyans). Per exemple, Gran Bretanya causen pluges àcides a Escandinava (Països Nòrdics). A Catalunya, caldria estudiar com a exemple els efectes de la central de Cercs als boscos pirinencs. • El forat de la capa d’ozó El forat de la capa d'ozó és un efecte de la contaminació atmosfèrica que consisteix a una disminució d'ozó a l'estratosfera (capa alta de l'atmosfera) a causa de l'emissió a l'aire per part de l'home de substàncies que reaccionen i minven l'ozó. És per aquest motiu que es van prohibir els CFCs que utilitzaven anteriorment les neveres. • Responsabilitat social El que està en les nostres mans com a consumidors d’energia és fer-ho responsablement per tant, tot el que sigui reduir i estalviar va en la bona mesura. Podem fer servir bombetes de baix consum i leds, tancar el llum quan no es fa servir, utilitzar el transport públic, no fer servir aerosols, aïllar bé les habitacions, compartir el transport privat, ... Des d’un punt de vista energètic, cal utilitzar cada cop més les energies alternatives com l’eòlica, la hidroelèctrica, la geotèrmica, la solar o la mareomotriu. La nuclear queda en entredit degut als greus perills que comporta. També es pot fixar més CO2 evitant la desforestació dels boscos i reforestant zones que s’havien perdut com a tals. Actualment, a banda dels motors amb biocombustibles, s’està avançant en automòbils elèctrics i amb piles de combustibles a partir de l’hidrogen (H). 15
  • 18. Les màquines tèrmiques EXERCICIS 1. Anomena 5 màquines tèrmiques diferents i indica’n quin és el tipus de motor de cadascuna. 2. Quines són les diferències entre un motor Wankel i un dièsel? I entre un Wànkel i una màquina de vapor? 3. Fes una taula on es vegin les diferents màquines tèrmiques i el combustible que fan servir. 4. Què és la màquina de vapor? Quan es va desenvolupar i quines aplicacions tenia? 5. Descriu els quatre temps que es duen a terme en un motor d’encesa per guspira. 6. Quines diferències hi ha entre el motor per guspira i el de compressió? 7. Què passaria en els motors d’explosió sense el circuit de refrigeració? I sense lubrificació? 8. Quin és el funcionament dels motors de 2 temps. 9. Per què en els motors de 2T la gasolina es barreja amb una petita quantitat d’oli? 10.Quins són els avantatges i inconvenients d’un motor de 2T envers un de 4T? 11.Per què el motor Wankel no ha tingut un ús extens? 12.Classifica i diferencia els diferents tipus de turbines. 13.Per què a les turbines de vapor, s’anomenen turbines de gas de cicle tancat? 14.Quines són les aplicacions de les turbines de vapor? I les de cicle obert? 15.Quines són les característiques més importants dels motors? 16.Com funciona un turboreactor d’un avió? 17.Quines són les principals substàncies contaminants dels motors? 18.Quines són les conseqüències més importants que es deriven de l’ús de les màquines tèrmiques? 19.Quina relació hi ha entre l’efecte hivernacle i el canvi climàtic? 16
  • 19. Les màquines tèrmiques 20.Què podem fer per tal d’aturar el canvi climàtic? 21.Quins són els principals sistemes de propulsió dels vehicles automòbils alternatius als motors tèrmics? 22.Creus necessari que les empreses i les administracions inverteixin diners en el desenvolupament dels sistemes de propulsió alternatius? 23.Indica el nom de cadascuna de les parts indicades al dibuix del motor: EXERCICIS DE PRÀCTICA 1. Dibuixa una màquina de vapor i assenyala’n les seves parts. 2. Dibuixa els 4 temps del motor d’encesa per guspira. 3. En un motor de quatre cilindres, cada cilindre té 80 mm de diàmetre i 84 mm de cursa. Determina les cilindrades total i unitària. 4. Fes el mateix per a un motor de 5 cilindres, amb un cilindre de 30 mm de radi i 70 mm de cursa. 17
  • 20. Les màquines tèrmiques REFORÇ 1. En un motor d’explosió de 4T, l’entrada de combustible i la sortida dels gasos cremats en el cilindre es produeix a través de _________________. Normalment en tenen ______________, però de vegades en poden tenir fins a ____________. 2. Indica, de forma ordenada, quines són les quatre fases d’un motor de 4T i, per a cadascuna d’elles, el sentit (puja/baixa) en el qual es desplaça el pistó. 3. Ordena els motors d’explosió (Otto i dièsel de 4T i 2T) en funció del pes: del més complex, gran i pesant al més senzill, petit i lleuger. 4. Ordena els motors d’explosió (Otto i dièsel de 4T i 2T) en funció del pes: del més complex, gran i pesant al més senzill, petit i lleuger. 5. Identifica cadascuna de les següents fases d’aquest motor. Quin motor és? 18
  • 21. Les màquines tèrmiques 6. Quin tipus de motor et sembla més idoni per a les aplicacions següents? Justifica la teva resposta: Autobús Motocicleta Central elèctrica Tractor agrícola Camió Avió Vaixell Automòbil 7. Suggereix tres idees que tu i la teva família pugueu dur a la pràctica per reduir la contaminació causada pels motors tèrmics. AMPLIACIÓ 1. Busca informació sobre què era el regulador de Watt. 2. En un full de càlcul elabora una taula com la de sota, que et permeti calcular les cilindrades unitària i total d’un motor, a partir del diàmetre, de la cursa i del nombre de cilindres. 3. Realitza una taula on es vegin les diferents substàncies contaminants i la seva relació amb els motors tèrmics. 4. Fes una recerca sobre els diferents motors elèctrics aplicats als automòbils. Procura mostrar usos reals a part dels protòtips. 5. Fes el mateix que a l’exercici anterior, però per a motor amb pila de combustible. 6. Visita el web ofi cial de la marca «Mazda» i segueix les pàgines «el mundo de Mazda» a «vídeos de Mazda». Localitza i visualitza el vídeo que explica el funcionament el motor rotatiu «Renesis». Tot seguit, contesta les preguntes següents: a) Quants rotors (dispositius equivalents als pistons) incorpora aquest motor?  b) Quin model de la marca porta aquest motor? c) Quina és la seva potència, consum i nivell d’emissions de CO2? 7. Quines són les característiques del motor del vehicle híbrid «Prius» de la marca «Toyota». 8. Investiga sobre el projecte «HyFLEET» i fes un breu resum de la informació obtinguda. 9. Busca informació (a Internet, en revistes especialitzades o als mateixos concessionaris), fes una taula on figurin la cilindrada, la potència, el pes i el tipus de combustible, emissions de CO2 dels vehicles següents: • Un automòbil de gasolina • Un automòbil de la mateixa marca i model que l’anterior, però de gasoil. • Una motocicleta 19
  • 22. Les màquines tèrmiques PÀGINES WEB http://www.edu365.cat/eso/muds/tecnologia/motor_reaccio/index.htm http://science.howstuffworks.com/transport/flight/modern/turbine.htm http://maquinestermiques.wordpress.com/ https://sites.google.com/site/tecnologiaiesjv/motor-de-combusti http://www.losmotores.com/ http://www.youtube.com/watch?v=4ArKyWHttZg http://www.youtube.com/watch?v=6c5JPBllx9k http://www.youtube.com/watch?v=V-z-R8Mv_HM http://www.youtube.com/watch?v=60QX5RY_ohQ&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=6BCgl2uumlI&feature=related http://iescastellotecno3.blogspot.com/search/label/Tema%207%20M %C3%A0quines%20t%C3%A8rmiques 20