Title: Màquines tèrmiques
Course: Appliquem la tecnologia 3r d'ESO - Curs 2015/16 > Section: Tema 5. Mecanismes i màquines que ens ajuden

Motors tèrmics

Màquines tèrmiques

Dins les màquines complexes trobem un conjunt de màquines molt importants per a la nostra vida. Són les anomenades màquines tèrmiques. T'imagines viure actualment sense cotxes, motos, vaixells,..? Possiblement no, i són les màquines tèrmiques les que ens ajuden a convertir el combustible en energia mecànica.

1.-Motor tèrmic

Un motor tèrmic és una màquina que transforma l'energia tèrmica, per exemple, provinent d'una combustió, en energia mecànica.

Les màquines tèrmiques es classifiquen de la següent manera:

Màquines de combustió externa

2.1.- Màquines de combustió externa alternativa

La màquina de vapor és l'exemple més clar de màquina de combustió externa alternativa.

S'escalfa aigua en una caldera, que posteriorment es transforma en vapor i aquest fa empènyer un èmbol per obtenir energia mecànica.

2.2.- Màquines de combustió externa rotativa

La turbina de vapor transforma la circulació  de vapor a través dels àleps de la turbina en energia mecànica.

Dins la turbina i gràcies als canvis de pressió provocats pels diferents elements podem obtenir la rotació de la part mòbil.

Aquí teniu un vídeo on ens explica pas a pas tot el procediment.

Maquines de combustió interna

3.- Motor de 4 temps

El motor de cicle de Otto o de 4 temps es basa en la combustió d'un combustible, que pot ser benzina o gasoil principalment, i la posterior transformació en energia mecànica.

Tot i la diferència de combustible, les 4 fases són la característica principal d'aquest tipus de motors:

- admissió
- compressió
- explosió
- escapament

Anem a analitzar en detall el seu funcionament.

3.1. Motor de benzina

Per entendre el seu funcionament veiem el següent vídeo:

Com explica el vídeo, només en un dels temps, la fase d'explosió, realment es realitza el treball que volem obtenir. A la fase d'admissió introdueix el combustible i aire, a la fase de compressió comprimim la barreja, realitzem l'explosió i finalment els gasos surten a la fase d'escapament.

Si voleu veure pas a pas cadascuna de les etapes podeu accedir a la següent animació.

3.2. Motor Dièsel

El motor dièsel realitza igualment els 4 passos però amb dues diferències importants:

  - en la fase d'admissió només entra aire
  - en la fase d'explosió no hi ha bugia.

Podem veure el següent vídeo per entendre el seu funcionament i les parts del cilindre.

Si voleu veure pas a pas cadascuna de les etapes podeu accedir a la següent animació.

4.- Motor de 2 temps

El motor de 2 temps realitza els mateixos passos que els de 4 temps però en dues fases:

- admissió-compressió
- explosió-escapament

Podem veure les fases en el següent vídeo:

Per entendre el seu funcionament pas a pas veurem la següent animació: motor de 2 temps.

Aleshores, quina és la diferència entre el motor de 2 temps i 4 temps a part de la seva construcció? Doncs podem fer-nos una idea en la següent animació de les motos que competeixen al Mundial de Motociclisme.

Característiques dels motors tèrmics

4.-Cilindrada

En els motors tèrmics es força habitual que ens indiquin la cilindrada corresponent, la qual té relació amb la potència que pot desenvolupar el motor.

El volum d'un cilindre és la relació entre el seu radi i la cursa, que és la distància que es desplaça l'èmbol dins del cilindre.

V_c = π * r^2 * C

on r és el radi del cilindre en cm i c la cursa en cm, per tant el resultat s'expresa en cm^3.

La cilindrada d'un motor ve donada per la següent equació:

V_t= V_c * n_c

on V_t indica el volum total , el V_c és el volum d'un dels cilindres i n_c el nombre de cilindres.