2. Un motor tèrmic és una Aprofiten l'energia tèrmica
màquina cíclica que té produïda en cremar un
com a missió transformar combustible per
energia tèrmica en transformar-la en energia
mecànica.
mecànica que sigui
directament utilitzable per
a produir energia.
3. El procés de cremar el combustible es coneix amb
el nom de combustió; per tal que aquesta es pugui
dur a terme, són necessaris els elements següents:
Combustible: com ara, gasolina, fusta,
carbó, etc.
Oxigen: generalment procedent de l'aire.
L'element que aporti calor
per iniciar la combustió;
per exemple, la flama d'un
mistó, una guspira, etc.
Recarga de gasolina al cotxe
4. S'anomenen motors tèrmics perquè s'hi dóna una combustió
que transforma energia química en tèrmica. N'hi ha diversos
tipos:
- Segons el lloc on s'origina la combustió, els motors poden ser
de combustió externa (es fa fora del motor) o interna (es fa
dins del motor).
- Segons el moviment que s'hi origini, poden ser alternatius (de
vaivé) o rotatius.
5. Motors tèrmics De combustió interna De combustió externa
alternatius · motors de quatre · màquina de vapor
temps: (tren)
- Motors
d’exploció(cotxes)
- Motors dièsel
(camions i cotxes)
· motors de dos
temps:
- Motors d’exploció
(motos)
- Motors dièsel
(vaixells)
rotatius - Motors de reacció · turbines
(avió)
6. LA MÀQUINA DE VAPOR
La màquina de vapor és un motor de combustió externa que transforma
l'energia tèrmica obtinguda del vapor d'aigua en energia mecànica.
Dins del cilindre, el vapor treballa en dues fases: de primer, empeny el
pistó per un costat i, després, l'empeny pel costat contrari.
1. El vapor a alta pressió entra per l'orifici de l'esquerra i,
gràcies al distribuïdor, arriba a la part dreta del cilindre i
aquí el vapor empeny el
pistó cap a la dreta.
2. El distribuïdor ha canviat de posició, la qual cosa
provoca que el vapor que continua e
ntrant per l'orifici de l'esquerra es quedi en aquesta
zona del cilindre empenyent el pistó cap a la dreta.
Quan es desplaça d'esquerra a dreta, el pistó empeny el
vapor cap a l'orifici central, que és el de sortida.
7. MOTOR D’EXPLOSIÓ DE QUATRE TEMPS
És un dels motors de combustió interna més
coneguts i estudiats
El desplaçament d’aquest pistó es fa
entre dos punts, anomenats punt mort
superior (PMS) i punt mort inferior (PMI).
La biela i el colze de cigonyal que són els
elements que transformen el moviment
alternatiu del pistó en moviment rotatori.
La vàlvula d’admissió i d’escapament són conductes
que es tanquen mitjançant unes vàlvules que són per
on es fa la mescla i la sotirda de gasos.
El cicle tèrmic és el lloc on tenen els processos des que
hi entra la mecla fins que s’expulsen els gasos i es
caracteritzen per quatre fases:
8. 1. Admissió: al engegar-lo el pistó que estaba
adalt baixa fins al PMI. La vàlvula del conducte
d’admissió s’obre, i la mescla de gasolina i aire
entra al cilindre. 2. Compressió: quan arriba al final de la carrera
inferior, la vàlvula d’admissió es tanca comprimint
la mescla dels gasos, que, d’aquesta manera es
queden a la cambra de compressió.
3. Explosió: a l’arribar al final de la carrera superior el gas
a arribat a la pressió màxima. L’explosió llença el pistó
des del PMS fins al PMI.
4. Escapament: en aquesta fase el pistó empeny en el seu
moviment ascendent els gasos de la combustió que surten a
través de la vàlvula d’escapament que segueix oberta.
9. El motor d’explosió de quatre temps és gairebé tots els
automòbils, encara que no podria funcionar sense altres
elements que hi ha al voltant i que es detallen a
continuació:
- El motor d’arrencada: s’acciona amb
la clau de contacte i en el mateix
moment arrossega tot el motor.
- El delco: proporciona corrent elèctric a
les bugies del motor quan cal una
guspira per provocar les explosions del
motor.
- El cigonyal: permet el moviment a
altres parts de l’automòbil quan gira.
- La refrigeració del motor: està formada
per un circuit amb canonades d’aigua i
un ventilador.
- L’escapament: porta el fum del motor
a l’exterior i n’esmorteeix el soroll.
10. CARACTERÍSTIQUES DELS
MOTORS
- Potència: s’expressa en cavalls i és la mesura de la quantitat
de treball que el motor és capaç de fer en un determinat
temps.
- Diàmetre interior del cilindre: es representa amb la lletra d i
s’expressa en mil·límetres.
- Cursa: és la longitud (L) que hi ha entre el PMS i el PMI d’un
cilindre. S’expressa també en mil·límetres.
- Cilindrada: és el volum interior del cilndre entre el PMS i el
PMI. S’expressa en centímetres cúbics .
- Relació de compressió: és el quocient de dividir el volum
que ocupa la mescla quan el pistó és al PMI, i el volum que
ocupa quan es troba al PMS o volum de la cambra de
compressió.
11. MOTORS DE DOS TEMPS
Quan parlem de dos temps fem referència a les curses per completar
el cicle que fa l’èmbol, que són dues, una de pujada i una altra de
baixada. Primer temps:
- Primera fase: el pistó puja i comprimeix els gasos cap a la
cambra de compressió.
- Segona fase: el pistó és al PMS, la guspira produïda en la bugia
encén la barreja i es produeix l’explosió.
Segon temps:
- Tercera fase: comencen a sortir els gasos cremats.
- Quarta fase: es permet l’entrada de barreja al cilindre al mateix temps
que ajuda a expulsar els gasos cremats. El pistó comença llavors a pujar,
comprimeix els gasos a la cambra de compressió i es repeteix de nou el
cicle.
12. AVANTATGES I INCONVENIENTS DEL MOTOR DE DOS
TEMPS RESPECTE EL DE QUATRE TEMPS
Avantatges:
- No necessiten vàlvules ni mecanismes per
accionar-les.
- Desenvolupen més potència.
Inconvenients:
- Consumeixen oli al combustible per
poder lubricar-se.
- El seu rendiment és més baix
13. EL MOTOR DIÈSEL
Rep aquest nom pel seu inventor:
Rudolf Dièsel, que va ser qui va posar
en marxa els primers motors
d’aquestes característiques prop de
l’any 1897.
El combustible que utilitzen és el
gasoil i no la gasolina com als motors
d’explosió.
El seu funcionament és molt semblant al d’explosió, peró en
l’admissió només entra l’aire al cilindre, i no la barreja, per la qual
cosa la compressió efectuada és només de l’aire atmosfèric.
14. DIFERÈNCIES ENTRE EL
MOTOR DIÈSEL I EL MOTOR - No porten bugia, ja que no és
D’EXPLOSIÓ necessària la guspira elèctrica.
- El carburador se substitueix per un
injector de combustible.
- A causa de l’elevada relació de
compressió, els cilindres són més
grans i en general tot el motor és
més robust i pesant.
15. LA TURBINA DE VAPOR
Recorre el vapor d’aigua generat per combustió
de carbó, gasoil o gas, o per la utilització de
materials nuclears, i que funciona a gran pressió
per moure una roda.
Consten de dues parts: una de fixa (distribuïdor) i
una altra de mòbil (rodet), la qual rep el vapor
d’aigua que circula pel distribuidor.
El vapor d’aigua entra a gran pressió a la turbina,
xoca i fa girar els àleps i va passant per cambres
fins que el vapor surt de la turbina a una pressió
inferior.
16. MOTORS DE REACCIÓ
L’aire entra per la part del
davant del reactor i és expulsat
a gran velocitat per la
posterior. Sortint a gran
velocitat, l’aire impel·leix l’avió
endavant.
17. COMBUSTIBLES ALTERNATIUS
Per generar la calor necessària per
poder moure les màquines
tèrmiques es busquen alternatives,
com els motors que utilitzen gas,
motors híbrids que funcionen amb
combustible i electricitat, els motors
d’hidrogen o els que utilitzen
biocombustibles.
18. Motors d’hidrogen: utilitzen
hidrogen com a combustible.
Motor Wankel
Hi ha dos tipus : el motor de
quatre temps (que és el més
important) i el motor Wankel,
amb el qual s’estan fent proves.
Els biocombustibles: provenen de matèria viva o de les
restes d’aquesta matèria: fems, plantes, etc. També
s’anomena biomassa.
Es poden classificar en:
- Biotenol: combustible que prové de les plantacions.
De canya de sucre, remolatxa..
- Biodièsel: combustible que s’obté a partir d’olis
vegetals.
Actualment es troben diverses gasolineres que
subministren biodièsel.
