MOTORS
TÈRMICS
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.
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
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.
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)
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.
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:
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.
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.
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.
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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Motors tèrmics

  • 1.
  • 2.
    Un motor tèrmicés 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 decremar 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 tèrmicsperquè 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 DEVAPOR 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 DEQUATRE 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: alengegar-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’explosióde 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 DOSTEMPS 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 INCONVENIENTSDEL 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 MOTORDIÈSEL 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 DEVAPOR 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’aireentra 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 generarla 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 hidrogencom 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.