Maquinas Termicas

Presentacion de las maquinas termicas estudiadas en 3º de ESO.

1. Tema 3. Mecanismos y máquinas
3º ESO
Tecnologías
Juan Carlos Lorenzo

2. Índice
1. Supermáquinas
2. Palancas
3. Poleas y polipastos
4. Plano inclinado,
cuña y tornillo
5. Mecanismos de
transmisión
6. Las máquinas
térmicas
7. Motores para volar

3. 6. Máquinas térmicas
Las máquinas térmicas transforman la energía
térmica procedente de la combustión de un
combustible en energía mecánica (movimiento).
Según la forma de realizar la combustión del
combustible pueden ser de dos tipos:
De combustión externa: el combustible se
quema fuera del motor.Ejemplo: una máquina
de vapor.
De combustión interna: el combustible se
quema dentro de la máquina. Ejemplo: motor
de un coche.

4. 6.1.- Combustión externa: Máquina de vapor
Una máquina de vapor es un motor de combustión
externa que transforma la energía de una cantidad de
vapor de agua en trabajo mecánico.
La máquina de vapor de Watt se hizo popular gracias al
tren, a los barcos de vapor y a multitud de máquinas
que sustituyen el trabajo manual. Así, aparecieron
nuevas profesiones.

6. 6.2.- Combustión interna
6.2.1.- El motor de cuatro tiempos: es el más usado y se
usa en la mayoría de los coches. Para que un motor
genere energía necesita combustible y aire (el oxígeno
es un gas necesario para producir la combustión).
Se llama de cuatro tiempos porque tiene cuatro fases:
1 Admisión 2 Compresión 3 Explosión 4 Escape

7. 1.Admisión: La válvula de admisión se abre, baja el pistón
haciendo el vacío en el cilindro y entra aire y combustible.
2.Compresión: Se cierran las válvulas y el pistón sube
comprimiendo la mezcla (gasolina y aire). La primera vez que
sube el pistón lo hace gracias al motor de arranque, que es
eléctrico. Después se mueve por los gases producto de la
combustión.
3.Explosión: La mezcla comprimida explota, por la chispa de la
bujía. Los gases muy calientes se expanden y bajan el pistón.
4. Escape: Se abre la válvula de escape y se expulsan los gases
de la combustión, al subir el pistón, por esa válvula. Los
gases pasan al tubo de escape que los expulsa al exterior.

8. 6.2.2.- El motor de dos tiempos: motor más
sencillo, que se usa mucho en las motos,
cortadores de césped, etc. Realiza el mismo
ciclo que el motor de cuatro tiempos pero en
sólo dos fases.

10. 1.Compresión-Explosión: Pistón sube y comprime la
mezcla. Arriba se enciende la bujía provocando la
explosión de la mezcla. Los gases muy calientes se
expanden y bajan el pistón son mucha energía.
2. Escape-Admisión: Con el pistón abajo, los gases de
la combustión escapan por la lumbrera, y a la vez
entra la mezcla de aire y gasolina por otra lumbrera.
Vuelve a repetirse el ciclo.

11. 6.2.3.- Los motores diésel: usan gasoil y
no tienen bujías. La mezcla del aire y el
combustible se comprime mucho y
alcanza temperaturas muy altas, por lo
que la mezcla arde sin necesidad de la
chispa de la bujía.

12. 7. Motores para volar
7.1.- Principio de acción reacción
Este principio consisten en que si tú haces fuerza sobre
algo y ese algo, a su vez, hace fuerza sobre ti en
sentido contrario. A estas fuerzas se les llama acción
y reacción.
El reactor es un motor que se basa en este principio.

13. 7.2.- Cohete.
Es un reactor que lleva en un tanque el combustible
y en otro el comburente (oxígeno).
Los gases al calentarse se dilatan y salen a gran
velocidad. Cuanta más velocidad de salida tengan
los gases producidos por la combustión, más
velocidad tendrá el cohete. Se cumple:
Mgas · Vgas = Mcohete · Vcohete

14. 7.3.- Motores de aviones
7.3.1.- Turborreactor: el aire entra aspirado por las hélices de un
compresor. Después pasa a la cámara de combustión, donde
se inyecta queroseno. La mezcla arde por la alta temperatura
y los gases salen por la parte de atrás a gran velocidad. Al
salir los gases hacen girar una turbina que, a su vez, hace
girar el compresor delantero.

15. 7.3.2.- Turbofan: lo usan
la mayoría de los
aviones comerciales
y es mucho más
silencioso que el
anterior.
Tiene un ventilador
que aumenta el flujo
de aire de entrada al
motor y además
refrigera el
turborreactor. El
avance del avión se
debe al empuje del
ventilador y al de los
gases que salen por
la tobera final.

16. 7.3.3.- Turbopropulsor: Es muy parecido al turborreactor. La
diferencia está en que la turbina de la parte posterior hace
girar al compresor y a una hélice delantera exterior. La
propulsión se debe a dos causas: a los gases que salen por la
parte posterior y al empuje de la hélice.

17. 7.3.4.- Estatorreactor: es una especie de motor de reacción que
carece de compresores y turbinas, pues la compresión se
efectúa debido a la alta velocidad a la que ha de funcionar. El
aire ya comprimido, se mezcla con el combustible inyectado
se somete a un proceso de combustión en la cámara de
combustión. La expansión de los gases se produce por la
tobera de escape. El régimen de trabajo de este motor es
continuo.

18. 7.3.5.- Pulsorreactor: posee válvulas, que permiten la entrada del
aire y se cierran cuando explota la mezcla. La combustión se
produce a pulsos. Estos motores de instalan en aviones que
soportan poco peso y suelen volar a baja cota.
Se usa para el motor de arranque de aeroplanos.