La función de los motores térmicos es convertir la energía térmica en trabajo mecánico útil. El fluido de trabajo en tales instalaciones es gas. Presiona con esfuerzo sobre las palas de la turbina o sobre el pistón, poniéndolos en movimiento. Los ejemplos más simples de motores térmicos son los motores de vapor y los motores de combustión interna de carburador y diesel.
Instrucciones
Paso 1
Los motores térmicos alternativos tienen uno o más cilindros con un pistón en el interior. La expansión del gas caliente tiene lugar en el volumen del cilindro. En este caso, el pistón se mueve bajo la influencia del gas y realiza un trabajo mecánico. Tal motor térmico convierte el movimiento alternativo del sistema de pistón en rotación del eje. Para ello, el motor está equipado con un mecanismo de manivela.
Paso 2
Los motores térmicos de combustión externa incluyen los motores de vapor, en los que el fluido de trabajo se calienta en el momento de la combustión del combustible fuera del motor. Se alimenta gas o vapor calentado a alta presión y alta temperatura al cilindro. En este caso, el pistón se mueve y el gas se enfría gradualmente, después de lo cual la presión en el sistema se vuelve casi igual a la atmosférica.
Paso 3
El gas gastado se retira del cilindro, al que se alimenta inmediatamente la siguiente porción. Para devolver el pistón a su posición inicial, se utilizan volantes, que están unidos al cigüeñal. Estos motores térmicos pueden proporcionar una acción simple o doble. En motores de doble acción, hay dos etapas de la carrera de trabajo del pistón por revolución del eje; en instalaciones con una sola acción, el pistón realiza una carrera al mismo tiempo.
Paso 4
La diferencia entre los motores de combustión interna y los sistemas descritos anteriormente es que el gas caliente se obtiene aquí quemando la mezcla de aire y combustible directamente en el cilindro y no fuera de él. El suministro de la siguiente porción de combustible y la eliminación de los gases de escape se realiza a través de un sistema de válvulas. Le permiten suministrar combustible en una cantidad estrictamente limitada y en el momento adecuado.
Paso 5
La fuente de calor en los motores de combustión interna es la energía química de la mezcla de combustible. Este tipo de motor térmico no requiere caldera o calentador externo. Una variedad de sustancias inflamables actúan aquí como fluido de trabajo, de las cuales las más comunes son la gasolina o el diesel. Las desventajas de los motores de combustión interna incluyen su alta sensibilidad a la calidad de la mezcla de combustible.
Paso 6
Los motores de combustión interna pueden tener un diseño de dos y cuatro tiempos. Los dispositivos del primer tipo son de diseño más simple y no tan masivos, pero con la misma potencia, requieren significativamente más combustible que los de cuatro tiempos. Los motores que funcionan con dos tiempos se utilizan con mayor frecuencia en motocicletas pequeñas o cortadoras de césped. Las máquinas más serias están equipadas con motores térmicos de cuatro tiempos.
