Motor de dos tiempos
El primer tiempo el volante aspira y entra la mezcla de combustible y aire y el cigüeñal empuja la mezcla por una tobera a la cámara de compresión que reemplaza los gases de la combustión por mezcla sin quemar poco después al subir el pistón cierra las toberas de admisión y de escape para seguir subiendo y comprimir la mezcla, en la cámara de compresión la bujía produce una chispa que inflama la mezcla produciendo una explosión. La fuerza de la explosión empuja el pistón hacia abajo de tal forma que vuelven a abrirse las cámaras de admisión y escape repitiéndose asi el ciclo.
Potencia. Capacidad de concentración de potencia
En las distintas aplicaciones de las maquinas térmicas, el parámetro de la capacidad de concentración de potencia de las mismas asume diferente significación. Puede decirse que en las maquinas alternativas de combustión interna la limitación de este parámetro es de índole técnica y que en las maquinas rotativas sean estas de combustión interna o externa el orden de limitación de este parámetro tiene un significado económico.
Rendimiento. Rendimiento económico
La definición de rendimiento térmico es susceptible de falsas interpretaciones en el sentido de considerarlo como el único objetivo de operación, a falta de un amplio punto de vista tecnicoeconomico. Particularmente si nos referimos a la generación, el rendimiento térmico es solo importante hasta donde se lo considere en su perspectiva apropiada en la producción de electricidad a un costo total mínimo. Al considerar cualquier proyecto de planta térmica generadora es fundamentalmente necesario deducir una cifra de rendimiento térmico probable, de manera de poder hacer una estimación del costo de combustible por unidad generada. Por otra parte, el motor de combustión interna podrá seguir teniendo por muchos años un campo definido de aplicación como maquina primaria de generación para plantas eléctricas de poca capacidad, a menos que la turbina de gas le vaya quitando terreno ya que esta en un sustento y permanente camino de progreso.
Turbina de gas:
un compresor dinamico eleva la presión del aire aspirado de la atmosfera y lo envía a la cámara de combustión, donde reacciona químicamente con el combustible que se inyecta en la misma. Los gases de combustión que salen de la cámara son dirigidos hacia las toberas, donde se produce una caída de presión pero con un aumento de velocidad. Toda esa masa de gas que esta a alta velocidad acciona las coronas de alabes móviles vinculadas al eje de la turbina, transformándose la energía cinetica en trabajo mecanico. ES muy utilizada como maquina primaria de generación eléctrica en grandes centrales.
Maquinas térmicas
definición: se denomina maquinas térmicas a los dispositivos capaces de transformar en trabajo mecanico en un eje parte de la energía interna de un combustible. Clasificacion: se tiene en cuenta las propiedades y forma de sus constituyentes fundamentales: a) el fluido activo ; b) los elementos mecánicos que canalizan las fuerzas creadas por la evolución del fluido activo. Dentro del criterio a) se clasifican A)de combustión externa B) de combustión interna. // En el primer caso el fluido activo esta separado de los gases de combustión y solo sufre transformación físicas, osea que: 1) puede utilizarse cualquier tipo de combustible.2)puede utilizarse para transportar el calor cualquier sustancia dilatable.3)para su operación se necesita de un generador de calor y dos intercambiadores.4) la temp de combustión no es igual a la tempmax de operación./ En el caso B) el fluido activo sufre transformaciónesfísicoquimicas, osea que: 1) solo se utilizan combustibles que quemen completamente.2) el fluido activo solo puede ser gaseoso.3) no necesitan intercambiadores de calor.4) la temp de combustion es igual a la tempmax operación. /// Por otra parte las maquinas terminas se clasifican en tres grandes grupos. A)Alternativas. B)Rotativas. C) De reacción. En las primeras al producirse la combustión en la cámara de combustión se transforma en trabajo desplazado el piston que cede ante se presio. La fuerza generada se transmite a un eje con movimiento rotativo mediante un sistema biela manivela. En las maquinas rotativas por el contrario el proceso de trasformación consiste en primero orientar la energía cinetica molecular del fluido en energía cinetica de escurrimiento y después dirigiendo esa masa gaseosa sobre las paletas rígidamente vinculadas a un eje. Por ultimo en las re reacciones dinámicas podemos realizar trabajo sin necesidad de contar con alabes móviles. Las salidas de los gases producirá una reacción igual y de sentido contrario, haciendo desplazar el recipiente en la dirección opuesta a la que son expulsados los gases. De ahí la clásica construccio de los cohetes con una o varias aberturas en la parte posterior.
Clasificación de las maquinas alternativas
Los motores alternativos se dividen en dos grandes tipos: motor de ciclo otto y motor diesel. Elementos caracteristicos: Otto: carburador,bujía,admision restringida por medio de una mariposa ; Diesel: inyector, alta relación de compresion, admision no restringida. Funciones características: Otto: mezcla externa, mezcla homogénea, punto de encendido fijo, regulación aire mascombustible ; Diesel: mezcla interna, mezcla heterogenea, encendido por compresion-inyeccio, regulación combustible.
Motor sobre alimentados
Los motores de 4 tiempos de aspiración natural dedican una de sus carreras a admitir la carga fresca dentro de sus cilindros. Durante esa carrera el motor trabaja como bomba aspirante, la mayor presión de admision que se puede alcanzar es una atmosfera absoluta. Existe un grado de llenado de los cilindros que no es posible superar a menos que se disponga de un compresor auxiliar con el cual se pueda aumentar la presión admision por encima de la atmosférica. A este proceso lo denominamos sobrealimentación. La finalidad perseguida sobre la alimentación forzada puede ser: 1) compensar deficiencias en la aspiración natural debidas a las crecientes perdidas por laminación del fluido en las válvulas.2) aumentar la potencia que puede desarrollar el motor. Los limites prácticos para la sobrealimentación de todos los tipos de motores están fijados por las mayores cargas terminas que deben soportar, por la conservación de una cierta economía de operación y mantenimientos y por razones de resistencia mecánica, ya que los órganos principales del motor están sometidos a tensiones mayores que las que resultan con aspiración natural. En los motores carburación la máxima sobrealimentación admisible está determinada por la creciente tendencia a realizar combustiones detonantes que tienen los combustibles generalmente empleados en estos motores al producirse una elevación en la temperatura y presión del cilindro. En los motores diesel, en cambio, no existe limite en la sobrealimentación con relación al proceso de combustión.
Comparacion de motores 2 y 4 tiempos
Si un motor de dos tiempos girase a la misma velocidad que otro de cuatro tiempos, trabajando con la misma presión media efectiva desarrollaría el doble de potencia. Sin embargo esta ventaja potencial del motor de dos tiempos no puede desarrollarse en su totalidad, debido al pequeño tiempo disponible para efectuar la renovación de la carga. La perdida de carga fresca a través de las lumbreras de escape y el incompleto aprovechamiento de la carrera de expansión. Todo esto hace que la presión media efectiva con que trabaja un motor de 2 tiempos sea sensiblemente mas baja que la que se obtendría en uno de 4 tiempos de igual cilindrada. Como quiera que sea, la mayor frecuencia de combustiones hace que la potencia volumétrica de los motores de 2 tiempos sea superior a la de los de 4 tiempos, sin llegar a duplicarla.
Motores rotativos de combustión interna
Los motores realizados en diferentes países permitieron acercarse a la solución del motor rotativo. Los problemas que necesitaban solución eran: a) sistema geométrico correcto, b)volumen total o tamaño adecuado a los motores modernos de combustión interna, c) juntas,sellos y cierres capaces de resister altas temperaturas y velocidades, d)refrigeración adecuada, e)durabilidad o resistencia al desgaste de los mecanismo, f)principio de funcionamiento de 4 tiempos sin que fueran necesarion cruces excesivos en los canales de adimision y escape. // Motor Wankel: en la posición 1 la lumbrera de admisión lateral queda descubierta por el rotor y se produce la aspiración. Continuando la rotación, la cámara de aspiración sigue creciendo hasta que se cierra la lumbrera de admisión. Desde ese momento la mezcla ingresada se comprime (pos.2) hasta que el volumen es minimo y se produce la chispa (pos.3), luego comienza la expansión (pos.4) y finalmente queda descubierta la lumbrera de escape terminando el ciclo (pos5.). En el wankel existe un único cilindo dentro del cual trabaja un piston de tres caras, con una única admisión, único escape y un solo encendido. Para clasificarlo, los efectos de cilindrada, debe ser considerado como motor monocilindrico de 2 tiempos sobre el que se realiza un ciclo de 4 tiempos.