Les màquines tèrmiques
-
Upload
dolors-cubi -
Category
Education
-
view
198 -
download
1
Transcript of Les màquines tèrmiques
![Page 1: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/1.jpg)
LES MÀQUINES TÈRMIQUES
TECNOLOGIA 3r ESO
![Page 2: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/2.jpg)
1. Els motors
• Màquines complexes que transformen energia de diferents tipus en energia mecànica capaç de realitzar un treball.
– Energia de la gasolina moviment vehicle
– Energia hidràulica energia elèctrica
![Page 3: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/3.jpg)
Tipus de motors
Segons la font d’energia que utilitzen:
– Musculars
– Hidràulics
– Eòlics
– Tèrmics
– Elèctrics
– Pneumàtics
![Page 4: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/4.jpg)
Els motors al llarg de la història
Força muscular
Elements naturals
Màquina de vapor
Motor de combustió internaMotors elèctrics
![Page 5: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/5.jpg)
2. Les màquines tèrmiques
Transformen l’energia tèrmica o calorífica en energia
mecànica, o a l’inrevés.
Màquines tèrmiques
De combustió externa
De combustió interna
Alternatives
Alternatives
Rotatives
Rotatives
Màquines de vapor
Turbines de vapor
D’encesa per guspira
D’encesa per compressió
Turbines de gas de cicle obertMotor Wankel
![Page 6: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/6.jpg)
2.1. Màquines tèrmiques de combustió externa
La combustió es produeix fora de la màquina.
– Màquina de vapor
– Turbina de vapor
![Page 7: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/7.jpg)
2.1.1. Màquina de vapor
• Màquina de combustió externa i alternativa.
• Transforma l’energia expansiva del vapor d’aigua en energia mecànica.
• Alternativa:
– Pistó fa un moviment rectilini
– Mecanisme Biela – manovella el transforma a moviment rotatori
![Page 8: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/8.jpg)
2.1.1. Màquina de vapor
• Màquina de Newcomen (1712)
![Page 9: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/9.jpg)
2.1.1. Màquina de vapor
• Màquina de vapor de James Watt (1769)
![Page 10: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/10.jpg)
2.1.1.Màquina de vapor
MÀQUINA DE WATT1. La crema de combustible escalfa un
circuit tancat d’aigua i produeix vapor2. El vapor és conduït dins d’un cilindre. La
pressió del vapor fa moure un èmbol o pistó.
3. Mitjançant un mecanisme biela-manovella es mou una roda motriu.
4. Un sistema lligat a l’èmbol regula l’entrada i sortida del vapor
5. El vapor d’aigua pot ser alliberat a l’atmosfera o bé reaprofitat per condensació
![Page 11: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/11.jpg)
2.1.1. Màquina de vapor
• Regulador de boles o de Watt (1788)
– Controla la velocitat de la màquina de vapor
![Page 12: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/12.jpg)
2.1.1. Màquina de vapor
• Animació del regulador de boles
• Com funciona la màquina de vapor
• Vídeo de les màquines de vapor
• Animació màquina de vapor de Watt (anglès)
• Stephenson’s rocket
• Pales de vapor d’un vaixell
![Page 13: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/13.jpg)
2.1.2.Turbina de vapor
• Màquina de combustió externa i rotativa.
• Transforma l’energia tèrmica de la combustió en energia cinètica del vapor que mou els àleps de la turbina.
• Rotativa: el moviment generat és rotatiu. No cal incloure un mecanisme de transformació del moviment.
![Page 14: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/14.jpg)
2.1.2. Turbina de vapor
• Funcionament molt simple:1. Caldera on s’obté vapor fent bullir
aigua
2. Vapor circula cap a la turbina per les toveres
3. La pressió del vapor sobre els àleps del rotor de la turbina fa que aquest giri
4. El vapor es condensa i torna a la caldera
![Page 15: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/15.jpg)
2.1.2.Turbina de vapor
• 2 tipus:
– Turbina d’acció: l’energia cinètica del vapor mou els àleps de la turbina
– Turbina d’acció i reacció: àleps fixos i mòbils alterns. Els àleps fixos fan de toveres
![Page 16: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/16.jpg)
2.1.2. Turbina de vapor
• Les centrals tèrmiques i les centrals nuclears treballen amb turbines de vapor d’acció i reacció amb pressions diferents
![Page 17: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/17.jpg)
2.1.2.Turbina de vapor
• Vídeo del funcionament d’una turbina de vapor.
• Animació sobre la turbina de vapor
![Page 18: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/18.jpg)
2.2. Màquines tèrmiques de combustió interna
• Màquines tèrmiques en les quals la combustió es produeix dins de la màquina.
• 2 tipus:
– Motors d’explosió
• Motors d’encesa per guspira (Otto)
• Motors d’encesa per compressió (dièsel)
– Motors de reacció
![Page 19: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/19.jpg)
2.2.1. Motors d’explosió
• Aprofiten l’expansió que es produeix a l’explotar un gas.
• En funció de COM es produeix l’explosió:– Encesa per guspira o Otto.
– Encesa per compressió o dièsel.
• En funció del NOMBRE de fases:– Motors 2T
– Motors 4T
• Motors alternatius
![Page 20: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/20.jpg)
2.2.1. Motors d’explosió
PARTS D’UN MOTOR D’EXPLOSIÓ
![Page 21: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/21.jpg)
2.2.1. Motors d’explosió
1. LA CULATA
– Vàlvules d’admissió
– Vàlvules d’escapament
– Arbre de lleves
– Tapa de la culata
– Col·lectors d’admissió i d’escapament
![Page 22: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/22.jpg)
2.2.1. Motors d’explosió
2. EL BLOC
– El pistó
– La biela
– El cigonyal
– La corretja de distribució
– La bugia
Interior del bloc
![Page 23: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/23.jpg)
2.2.1. Motors d’explosió
3. EL CÀRTER– Protegeix el cigonyal
– Dipòsit d’oli lubricant
4. ELEMENTS AUXILIARS– Sistema d’injecció
– Sistema d’encesa
– Sistema de lubrificació
– Sistema de refrigeració
![Page 24: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/24.jpg)
2.2.1.Motors d’explosió
2.2.1.1. MOTOR D’EXPLOSIÓ 4T DE
GASOLINA (OTTO)
– Cicle de 4 temps o fases
• Admissió
• Compressió
• Explosió
• Escapament
![Page 25: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/25.jpg)
2.2.1. Motors d’explosió
2.2.1.1. MOTOR D’EXPLOSIÓ 4T DE GASOLINA (OTTO)
• Quèquicom. El motor de bat a bat.
• Vídeo Ford.
• Funcionament del motor de gasolina (MUD)
![Page 26: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/26.jpg)
2.2.1. Motors d’explosió
2.2.1.2. MOTOR DE 4T DE GASOIL (DIÈSEL)
Encesa del motor degut a les altes temperatures provocades per l’alta pressió.
No necessita bugies.
4 temps o fases:
• Admissió
• Compressió
• Explosió
• Escapament Vídeo motor 4T diesel
![Page 27: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/27.jpg)
2.2.1. Motors d’explosió
2.2.1.3. MOTORS D’EXPLOSIÓ DE 2T• Lleugers i senzills• Funcionament similar als motors de 4T• No tenen vàlvules ni arbre de lleves• Realitzen els 4T en 2 moviments del pistó:
– 1r temps: admissió + compressió– 2n temps: explosió + escapament
• Econòmics• Usats en màquines de poca potència• Mescla gasolina + oli (2-4%)
![Page 28: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/28.jpg)
2.2.1. Motors d’explosió
2.2.1.3. MOTOR D’EXPLOSIÓ DE 2T
FUNCIONAMENT
Funcionament del motor de 2T
![Page 29: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/29.jpg)
2.2.2. Motors de Reacció
• Segueixen el principi d’acció-reacció (3a Llei de Newton)
• Motors rotatius• Són turbines de gas de cicle obert• També s’anomenen turboreactors
![Page 30: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/30.jpg)
2.2.2. Motors de Reacció
FUNCIONAMENT GENERAL- El compressor xucla aire a gran velocitat
- Àleps impulsen aire a gran pressió dins les cambres de combustió
- Injectors injecten combustible (querosè)
- Combustió del querosè
- Turbina fa girar el compressor
- Expulsió dels gasos per les toveres
![Page 31: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/31.jpg)
2.2.2. Motors de Reacció
![Page 32: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/32.jpg)
2.2.2. Motors de Reacció
TIPUS:
- Turboreactor
- Turbofan
- Turbohèlix
![Page 33: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/33.jpg)
2.2.2. Motor de Reacció
• Funcionament del motor de reacció
• Motor de reacció (en anglès subtitulat)
• Jet engine animation
![Page 34: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/34.jpg)
2.2.3. Motor Wankel
• Màquina rotativa de combustió interna
• 4 temps en una sola rotació de l’eix motriu.
• 1 gir del motor = 3 admissions + 3 compressions + 3 explosions + 3 escapaments
![Page 36: Les màquines tèrmiques](https://reader038.fdocuments.es/reader038/viewer/2022102723/55a9f2881a28ab6a048b4591/html5/thumbnails/36.jpg)
CARACTERÍSTIQUES DELS MOTORS
1. LA CILINDRADA
Suma dels volums de tots els cilindres d’un motor.
2. LA RELACIÓ DE COMPRESSIÓ
3. LA POTÈNCIA I EL PARELL MOTOR