2.4.1 Motores térmicos

Máquina de vapor

A súa invención propiciou desde mediados do século XVIII a Revolución Industrial, empregándose como elemento motriz na industria e nos vehículos (como é o caso dos barcos de paletas). Por iso se considera un dos maiores logros da tecnoloxía.

No interior do recipiente pechado da caldeira quéntase auga mediante algún combustible. O vapor xerado envíase cara a un mecanismo ou motor formado por un cilindro oco cun pistón ou émbolo interior perfectamente axustado. O vapor exerce presión sobre o pistón e pono en movemento orixinando algún tipo de enerxía mecánica (como a de xiro dunha biela representada na ilustración).

Turbina de vapor

Unha aplicación da produción de vapor é a turbina de vapor. Inventada a finais do século XIX para producir electricidade, hoxe úsase para mover os xeradores das centrais termoeléctricas e nucleares, ou para buques e locomotoras de gran potencia.

A entrada de vapor de auga a alta presión fai mover un rotor, é dicir, un conxunto de palas situadas ao longo dun eixe. O diámetro das palas aumenta cara á saída do vapor, de xeito que este se vai expandindo e perdendo presión á medida que avanza.

Motor de explosión

O motor de combustión interna máis coñecido é o de explosión de catro tempos, que funciona cunha mestura de gasolina vaporizada e aire. Usado en vehículos lixeiros e veloces, ten mellor relación entre tamaño e potencia que os motores de vapor.

O seu funcionamento dáse en catro etapas:

• § 1º tempo: a válvula de admisión ábrese e a mestura entra no motor. Coa presión o pistón descende.
• § 2º tempo: o pistón ascende empurrado pola biela e comprime ao máximo a mestura.
• § 3º tempo: a mestura explota polo acendido dunha buxía e empurra o pistón cara a abaixo. Este transmítelle o movemento á biela.
• § 4º tempo: o pistón ascende de novo empurrado pola biela. Ábrese a válvula de escape e os gases da combustión saen ao exterior.

Motor diésel

Variante do motor de explosión axeitada, por tamaño e robustez, para vehículos pesados (locomotoras diésel). O funcionamento é similar ao motor de explosión, pero o acendido dos gases non se xera pola chispa da buxía, senón por compresión.

O aire que entra pola válvula de admisión é comprimido ao subir o pistón, aumentando a súa temperatura. Entón inxéctase o combustible, que, en contacto co aire, se inflama directamente.

Como no caso dos motores de explosión hai motores diésel de catro e de dous tempos. O combustible empregado é o gasóleo.

Turborreactor

Usado fundamentalmente en avións, está baseado no principio de acción e reacción. A acción conséguese proxectando fóra do motor e a gran velocidade, os gases da combustión. Isto provoca a reacción, o movemento do avión en sentido contrario.

O aire entra no motor impulsado por unha hélice que o dirixe cara a un compresor. Este é un conxunto de paletas cuxo diámetro diminúe ao avanzar o aire de forma que se comprime. O aire comprimido pasa a unha cámara de combustión onde se mestura co combustible (xeralmente queroseno) e se produce a combustión.

A saída dos gases provoca, por unha banda, o movemento do avión por reacción e, por outra, acciona as turbinas que moven o compresor, e producen electricidade para o uso do aparello.

Solución

Nun motor de catro tempos dúas voltas e nun motor de dous tempos unha volta.