Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

3A UD3: Motors Tèrmics

No description
by

Iu Padrisa Bigorra

on 1 June 2016

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of 3A UD3: Motors Tèrmics

Fuente:http://blog.automovileschile.cl/wp-content/uploads/2013/07/614x471xTurbo charger.jpg.pagespeed.ic.h4qhyPQAxq.jpg
1. Transformació energètica:
Els
motors tèrmics
apofiten l'energia tèrmica produïda en cremar un combustible per transfomar-la en mecànica
energia tèrmica
energia mecànica
combustible
energia
tèrmica

màquina
tèrmica

energia
mecànica

energia
tèrmica
perduda

UD3:
MÀQUINES TÈRMIQUES
2. Classificació dels motors tèrmics :
Màquines de combustió externa:
El combustible es crema a fora de la màquina i s’aprofita la calor despresa per escalfar i vaporitzar aigua.
El vapor d’aigua produït és el que s’encarregarà, a través d’una sèrie de dispositius, de realitzar el treball motriu.

Màquines de combustió interna:
El combustible es crema a l’interior de la màquina i són els gasos produïts en la combustió els encarregats de produir el treball motriu.

Les
màquines alternatives
deuen el seu nom al fet que incorporen un èmbol o pistó que té moviment rectilini alternatiu i un mecanisme de biela-manovella per transformar el moviment alternatiu en moviment de rotació.

En canvi, les
màquines rotatives
produeixen directament el moviment de rotació.

3. Enerrgia, treball, potència i Rendiment:
La
llei de conservació de l'energia
afirma que
l'energia no es pot crear ni destruir; només es pot tansfomar
.

Aquest principi permet la transformació de la calor en treball i a l'inversa.

S'anomena
treball
l'acció d'aplicar una o més forces sobre un cos i provocar o modificar el seu moviment.
W = F · s
W= Treball (
J
oules)
F = Força (
N
ewtons)
s = Desplaçament (
m
etres)
Aquesta persona fa una força de 200N i desplaça la caixa 10m.
El treball que realitza és de
2000
J
Quan s'efectua un treball, es consumeix una quantitat equivalent d'energia. Per això, per realitzar un treball cal disposar d'energia.
La unitat del treball és el joule (J), que equival al treball realitzat per una força d'1N que, aplicada a un cos, li provoca un desplaçament d'un metre
1 J = 1 N · 1 m
L'energia
és la capacitat de realitzar un treball
En conseqüència, la unitat de treball i la de l'energia és la mateixa: El Joule
S'anomena
potència
el treball efectuat per unitat de temps. Dóna idea de rapidesa amb què es pot realitzar un trreball
P =
P = potència (
W
atts)
W = treball (
J
oules)
∆t = interval de temps (segons)
Si un mateix treball es fa amb menys temps, la capacitat de realitzar-loés més gran; per tant, la potència de la màquina és més elevada
_
W
∆t
En una màquina ideal tota l'energiasubministrada es transforma en treball
útil. Tindria un rendiment del 100%. Però a la realitat no és així:
Totes les transformacions energètiques tenen rendiements inferiors al 100%.
El rendiment del motor tèrmic pot variar entre el 15-40%. Gran part de l'energia es perd en forma de calor.
Exercici:
Un cotxe ha de recorrer una distància de 10 km. Es desplaça a una velocitat de 90 km/h, i per mantenir aquesta velocitat ha de vèncer un conjunt de forces equivalents a 2400 N.

a) Quin serà el treball realitzat i l'energia consumida pel motor del cotxe?
b) Calcula també la potència desenvolupada en kw.
c) Considera que el motor i tots els elements de la transmissió són màquines ideals. És a dir, que tota l'energia que consumeixen la transformen en treball útil.
4.1 Màquines termiques de combustió externa alternatives:
4.1.1 La màquina de vapor
4.2. Màquines termiques de combustió externa rotatives
4.2.1 La turbina de vapor
4.2. Màquines termiques de combustió externa rotatives
4.2.1 La turbina de vapor
Grup: 10
Grup: 2
Grup: 3
5.1. Màquines termiques de combustió Interna alternatives
5.1.1 Motor Otto (4T)
Grup: 4
5.1 Màquines termiques de combustió Interna alternatives
5.1.2 Motor Wankel
Grup: 6
5.1 Màquines termiques de combustió Interna alterrnatives:
5.1.3 Motor 2T
Grup: 1
5.1 Màquines termiques de combustió Interna alternatives
5.1.4 Motor Diesel
Grup: 9
5.1 Màquines termiques de combustió Interna alternatives
5.1.4 Turrbina de gas de cicle obert
Grup: 7
5.1 Màquines termiques de combustió Interna alternatives
5.1.4 Turboreactor
Grup: 5
5.1 Màquines termiques de combustió Interna alternatives
5.1.4 Turboreactor
Grup: 8
3r ESO A
Breu història.
Aitor Díaz, Arnau Amores i Jose M. Gómez
Va començar a ser desarollat al 1930 de manera independent pels Ingeniers: Frank Whittle (Regne Unit) i Hans Von Ohain, però el reconeixement per crear el turboreactor va ser donat a Whittle (el va patentar abans), però al ingenier Ohain s’el va reconèixer per a utilitzar per a primera vegada el motor en un avió.
1. BREU HISTÒRIA
Va ser un motor impulsat per les autoritats Nazis.
El motor Wankel o de quatre temps, va ser un motor que va tenir una evolució molt llarga, ja que el primer prototip va sortir al 1957, i la versió definitiva va sortir al 1963.
Breu història
El motor dièsel va ser inventat en
1893
per l'enginyer alemany
Rudolf Diesel
, treballador de la firma MAN .

Ell buscava poder utilitzar
altres combustibles
diferents de la gasolina,
basats
en principis dels motors de
compressió sense ignició per chispa
, bassant-se en la màquina de vapor.
En l'any
1897
, MAN va
produïr el primer motor
d'acord amb els estudis de Rudolf Diesel, funcionava amb combustible poc volàtil , l'oli lleuger o fuel oil que s'utilitzava per il·luminar els llums del carrer .

El motor és de combustió interna per tant el consum és molt més baix , l'ús de combustible és més econòmic i menys perillós.

FUNCIONAMENT DEL MOTOR WANKEL I LES SEVES PARTS
joooooooooooooooos
BREU HISTÒRIA:

Aquest motor es anomenat així per
l'inventor: Nikolaus August Otto.
Una turbina de gas, és una màquina tèrmica dins de la família dels motors de combustió interna a la que té lloc una combustió continuada.
BREU HISTÒRIA
Nikolaus Otto va crear el motor de 2 temps en els anys 20. Va tenir una gran demanda ja que era d'un cost inferior al motor de 4 temps i contenia una cilindrada més reduïda.
HISTÒRIA:
Aquesta, es va fer servir per a generar electricitat. Va ser desenvolupada per la Brown Boveri Company i va funcionar per primera vegada a Neuchatel, Suïssa a l’any 1939.

BREU DEFINICIÓ:
El motor de 2T és un motor lleuger i senzill amb un funcionament similar al motor de 4T. Aquest motor realitza els quatre temps (admissió, compressió, expansió i escapament) en dos moviments de pistó.
Parts del motor
COM FUNCIONEN?

1. Aquesta aspira l’aire de l’ambient

2. Mitjantçant un turbocompressor es comprimeix aquest aire

3. L’aire arriba a la cambra de combustió

4.L’aire es barreja amb un combustible (gas o líquid vaporitzat )

5. Es produeix la combustió

6. Els gasos resultants surten a gran velocitat de la cambra de combustible


PARTS:
FUNCIONAMENT DEL MOTOR
Es un motor, amb quatre fases. Aquestes quatre fases són marcades pel rotor que segueix un recorregut de manera que mante els seus vertexs en contacte amb l'estator.D’aquesta manera es formen tres compartiments separats.
A mida que el rotor gira, aquests compartiments, es contrauen i s’expandeixen. Es en aquest proccès, on s’aspira el combustible, comprimeix la mescla, extrau l’energia, i expulsa els gassos.
PRIMER TEMPS: Admissió i compressió:

1. El pistó es desplaça cap amunt per fer la compressió.
2. La part inferior del pistó xucla la mescla de gasolina, oli i aire a través de l’espirall d’admissió.

SEGON TEMPS: Explosió i escapament:
3. Quan el pistó arriba a dalt, la mescla es comprimeix i la bugia emet una guspira.
4. La guspira provoca una combustió. Els gasos fan que el pistó baixi fent obrir el conducte d’escapament.
5. L’espirall d’escapament s’obre i deixa escapar els gasos cremats.
6. La part inferior del pistó impulsa la nova mescla (la introduïda en el primer temps) que hi ha al càrter cap a l'espirall de càrrega.
7. Torna a començar el cicle.


Els gasos a gran velocitat mouen una turbina mouen una turbina connectada a una arbre motriu.
Aquest arbre està connectat a:
- Un alternador que produeix energia elèctrica.
- Un propi compressor de la turbina.


QUI VA INVENTAR EL MOTOR OTTO ?
Nikolaus August Otto (14 de juny de 1832-Colònia, 28 de gener de 1981), que fou un enginer alemany.Otto fou l'inventor del motor de combustió interna.
Abans d'aquest invent, tots els motors eren de combustió externa, i el combustible es cremava en una cambra separada.
motor de combustió interna
motor de combustió externa
QUAN VA SER EL PRIMER MOTOR OTTO CONSTRUIT ?
El primer motor atmosfèric d'Otto va
completar-se en maig de 1867.
Aquest motor es basa en quatre moviments en el funcionament del motor.

Aquest motor es idealitzat per a combustibles lleugers, capaços de vaporitzar, es tracta de motors d'espurna
(chispa)
, és a dir, que necessitaven l'ajuda de l'espurna per a iniciar la combustió.
QUATRE MOVIMENTS DEL
FUNCIONAMENT DEL
MOTOR:

Com es representa en un diagrama:
Quatre tipus de funcionament del motor:
ADMISSIÓ (1):
El pistó arrenca el seu moviment a la part superior. La vàlvula d'admissió s'obre per l'acció de l'eix de lleves i permet l'entrada de combustible i aire al cilindre.

AIRE
+
COMBUSTIBLE
=
MESCLA
COMPRESSIÓ (2):
Amb les vàlvules tancades, el pistó, que està en la posició inferior, puja i comprimeix la barreja aire/gasolina dins del cilindre.
AIRE
+
GASOLINA
=
BARREJA
EXPANSIÓ (3):
La bugia genera una guspira que encén la barreja i es produeix que fa baixar el pistó. Les válvules continuen tancades.
AIRE
+
GASOLINA
=
BARREJA
Quan el pistó està a la part més baixa, s'obre la vàlvula d'escapament accionada per l'eix de lleves i s'evacuen els gasos produidos per la combustió
ESCAPE (4) :
GASOS
PARTS DE LA MÀQUINA:
En aquesta màquina tenim diverses parts. En la part central tenim al turbocompressor i a l’arbre motriu. A l’extrem esquerra tenim l’entrada de l’aire, i al centre es pot apreciar un tub petit de gas. Dins d’aquest, es fa la combustió. Ja després a l’ extrem dreta de la màquina, està l’obertura dels gasos. Amb aquest, l’arbre motriu es obligat a girar.


També podem generar altres energies, gràcies a la resta de vapor, podem fer altres energies com ara calorífica o cinètica, que pot moure un segon alternador i generar un nou corrent elèctric. Això es denomina cicle combinat o cogeneració.



POT SERVIR PER A ALTRES COSES?
Aquest motor es anomenat així, perquè es el motor convencional de gasoilina.

Ls 8 parts del motor otto:
Cigonyal:
Arbre de lleves o eix de lleves:
Arbre de lleves o eix de leves és l'organ del motor que regula el moviment de les vàlvules d'admissió i d'escampament. Les lleves o excènriques, qe provoquen un moviment oscil·latori de l'element causant distribució.
Vàlvules:
El cilindre:
Pistó:
S'anomena pistó a un dels elements bàsics del motor de combustió interna.
Els passadors de pistó estan ets d'alumini. Es tracta d'un èmbol que s'ajusta a l'interior de les parets del cilindre mitjançant aros flexibles.
Biela:
S'anomena biela a un element mecànic que sotmès a esforços de tracció o compressió, transmet el moviment articulant a altres parts de la màquina.
El cilindre d'un motor és el recinte per on es desplaça el pistó. El seu nom prové de
la seva forma,
aproximadament un cilidrogeométric.
APLICACIONS:
S'aplica en aparells que necessiten molta potència en un espai molt reduït.
Maria Simó, Jordi Lacasa i Jared Ruíz.
· Què és?
És un aparell mecànic que transforma l'energia tèrmica
continguda en vapor en energia mecànica.
PARTS D'UNA TURBINA DE VAPOR
Caldera: la seva funció és la de generar el vapor necessari pel funcionament de la turbina.

Turbina: és l'encarregada d'utilitzar l'energia del vapor de la caldera per transformarla en treball útil per moure el generador
electric.

Condensador: s'utilitza per condensar el vapor que surt de la turbina.

Bomba: és utilitzada per alimentar la caldera amb aigua que prové del consensador.
COM FUNCIONA?
En una caldera s'obte el vapor, el vapor produit arriba a la turbina i comença a girar el rotor de la turbina i la turbina.
El vapor surt de la turbina i perd froça i energia. El vapor que es perd és condensarà, d'aquesta manera tornarà a la caldera amb una temperatura alta mitjançant la bomba.
pasadors de pistó.
La seva funció consisteix a transformar el moviment de la biela en moviment rotatori.
Es troba sobre el caràcter per sota dels cilindres, sostingut per casquets, denominats també coixinets
Corretja de repartició:
Usada en molts motors de 4 temps, tant dièsel, com gasolina. La funció d'aquesta corretja es sincronitzar els 4 temps del motor, l'obertura i el tancament de les vàlvules d'admissió i d'escampament, i la funció de l'encesa del motor, ja sigui l'espurna, la bugia o la sincronització dels injectors dièsel.
Les vàlvules són elements
que tenen la simple funció
de tancar i obrir els
conductes i d'escapament
de gasos, tenint la funció
principal en la combustió
aire-combustible. En
general, es componen
de 2 vàluvles per cada
cilindre, 1 vàlvula
d'admissió i per últim ,
1 altra d'escapament.
Vàlvules:
Les vàlvules són els elements que tenen la simple funció de tancar i obrir els conductes d'escapament de gasos, tenint la principal funció en la combustió de la barreja aire-combustible. En general, es componen de 2 vàlvules per cada cilindre, 1 vàlvula d'admissió i per últim 1 altra d'escapament.
Vàlvules d'admissió
i d'escape.
Diferències entre un motor otto i un motor dièsel:
En la major part dels motors d’encesa per guspira (cicle otto), l’aire i el combustible són introduits a la cambra de combustió sota forma de barreja gasosa. La barreja s’efectua en el carburador, i la regulació de la quantitat de barreja introduida s’obté per mitjà d’una vàlvula de papallona.

Motors d'encesa per compressió:
En els motors d’encesa per compressió (cicle dièsel), l’aire s’introdueix en la cambra de combustió a través de conductes que van a la vàlvula d’aspiració, mentre el combustible
s’introdueix directament per mitjà d’un injector. La barreja aire-combustible es realitza a la cambra de combustió; no hi ha regulació de la quantitat d’aire, sinó tan sols una regulació de la quantitat de combustible.


Motors d'encesa per
guspira:
APLICACIONS DEL MOTOR WANKEL
El motor wankel, es usat principalment per la marca de cotxes Mazda
Parts
Cambra de combustió:
Part en la que es produeix la combustió del combustible.
Turbina de gas:
Màquina tèrmica, que te lloc una combustió continuada.
Tovera:
converteix l’energia potencial en un fluid en energia cinètica.
Compressor d’aire o centrífugs:
Fa servir una roda rotativa que al ser impulsada per el aire fa una energia cinètica.

Funcionament
Per a la fase de compressió, s’utilitzen compressors centrífugs que comprimeixen grans volums d'aire. Un cop comprimit l'aire, s'introdueix en les cambres de combustió (el combustible és cremat de forma contínua). L'aire a alta pressió i alta temperatura (és a dir, amb més energia que a l'entrada) és portat a la turbina, on s'expandeix parcialment per obtenir l'energia que permet moure el compressor (similar al funcionament del turbocompressor que es troba en els automòbils). Després, l'aire passa per una tovera en la qual és accelerat fins a la velocitat de sortida.

Aplicacions dels motors:
La majoria dels avions moderns, tant civils com militars, usen una versió modificada del turborreactor anomenada turbofan, que posseeix els següents avantatges: 5

1.Evita les pèrdues per compressibilitat que limiten la velocitat de creuer a la qual es pot volar de forma eficient en els avions d'hèlix.
2.El pes per unitat de potència és significativament menor, o el que és el mateix, augmenta la relació empenyi a pes.
3.És capaç de produir una quantitat enorme de potència sense restriccions mecàniques importants.
4.L'eficiència és aproximadament la mateixa que la dels motors alternatius més eficients dissenyats per aviació, amb l'avantatge que aquest rendiment màxim s'aconsegueix a una velocitat més gran.
5.És més fiable i pot operar més hores que altres motors sense un manteniment exhaustiu.

Funcionament del motor
BREU HISTORIA...
-La primera màquina va ser inventada per
Eduard Somerset
( any 1663).
[Com Eduard no tenía coneixements suficients ni diners per produir-la i vendre-la, va morir en la pobresa.]

-A principis del segle XVII tots els elements necessaris de la màquina de vapor ja havien sigut inventats. Ara només faltava que algú combinés els coneixements pràctics i teòrics per crear una màquina. L’enginyer que va ser capaç de fer-ho va ser Thomas Newcomen, (amb ajuda de John Calley). Va ser l’any 1705. Aquesta máquina s’anomena
màquina de vapor atmosfèrica.




[La máquina de vapor podría haber sigut inventada al segle XVI ja que les condicions socials i económiques ho permitien. La humanitat hagués guanyat
200 anys d’evolució tecnologica
.Els planos de aquella primera máquina fets per
Herón d’Alexandría
van cremar-se a l’incendi de la biblioteca d’aelxandria.]
Hi ha dos components fonamentals dels motors de vapor: la caldera o generador de vapor, i la unitat motriu que, normalment, és anomenada “motor de vapor”. Els dos components poden ser integrats en una unitat simple o poden ser situats a certa distància l'un de l'altre, en una gran varietat de configuracions.

Altres components son comuns a moltes configuracions:

bombes: (clàssiques o en la forma d'injecció)per tal de suministrar aigua a la caldera durant l'operació.
Condensadors per tal de recircular l'aigua i recuperar així la calor latent de vaporització
Sobreescalfadors o recalfadors per tal d'augmentar la temperatura del vapor per damunt del seu punt de saturació de vapor

PARTS DEL MOTOR DE VAPOR
Arbre de lleves
És una barra que subjecta totes les lleves i que s’utilitza per obrir i tancar les vàlvules.
Cigonyal
És el component que canvia el moviment alternatiu de les bieles en moviment rotatiu.
Les vàlvules obren i tanquen les lumbreres d’admisió i escape en el moment adequat de cada cicle.Es tanquen per mitjà de resorts i s’obren per empenyedors accionats per l’arbre de lleves.
Les vàlvules
Pistó
És l’ émbol que se situa a dins del cilindre. Efectua un moviment alternatiu, que obliga al fluid que ocupa el cilindre a modificar la seva pressió i el volum.

Transforma el moviment rectilini en rotatiu.

Biela
Sistema d'injecció
En un motor dièsel el sistema d’injecció l' encarregat de dosificar i donar pressió al combustible per tal d'arribar als cilindres i ser pulveritzat

Turbocompressor
Turbocompressor
Comprimeix els gassos
cilindre
Cilindre
El cilindre d’un motor és el recinte per on es desplaça un pistó.

El Bloc
És l’estructura bàsica del motor. Totes les demés parts del motor es monten en ell.
Normalment són de ferro o d’alumini. Pot portar cilindres en linea o en forma de v.

1. Admissió

2. Compressió

3.Expansió

4.Escapament
Aplicacions del motor
· Maquinaria agrícoles ( tractors…)

·Propulssió ferroviaria

·Propulssió marina

·Automóbils i camions

·Grups generadors d’energia elèctrica (centrals elctriques i d’emergencia)

·Accionament industrial (bombes, compressors, etc., especialment d’emergencia)

·Propulsió aèrea
Full transcript