Un motor termic lucrează pe baza unui ciclu termodinamic realizat cu ajutorul unui fluid.
Întrucât, conform principiului al doilea al termodinamicii, entropia unui sistem nu poate decât să crească, doar o parte a căldurii preluate de la sursa de căldură (numită și sursa caldă) este transformată în lucru mecanic. Restul de căldură este transferat unui sistem cu temperatură mai mică, numit sursă rece. Inca din veacul al doilea i.e.n. Heron din Alexandria cunostea forta de expansiune a vaporilor si a construit chiar o turbina cu reactie. Inventia lui a cazut uitare datorita faptului ca relatiile de productie nu erau favorabile unei aplicatii mai largi in practica.
Abia in 1707 Demis Papiu reactualizeaza problema si construieste o masina cu vapori pe care o instaleaza pe o corabie. Principiul de functionare era urmatorul: apa fierbea intr-un cazan inchis si vaporii treceau intr-un cilindru care impingea un piston; miscarea alternativa a psitonului era comandata manual prin deschiderea si inchiderea unor robinete.Mai tarziu, in anul 1765, scotianul James Watt perfectioneaza masina cu vapori, dandu-I forma definitiva sub care functioneaza si astazi.
De-alungul timpului turbinele cu vapori s-au dezvoltat foarte mult, extinzandu-se pe o scara tot mai larga. Vaporii de abur au o masa specifica mult mai mica decat a apei si de aceea trebuie sa intre in paletele turbinei cu o viteza mult mai mare. Aceasta viteza ajunge uneori la 1 km/s iar presiunea la 200 at.
Motoarele cu ardere interna sunt motoarele termice de cea mai larga raspndire. Ele au inceput sa evolueze mult mai tarziu datorita temperaturilor dezvoltate (cca 2000 °C) in corpul motorului. Din acest motiv dezvoltarea lor a avut loc odata cu dezvoltarea metalurgiei care a ajuns sa produca oteluri si aliaje suficient de rezistente. Avantajul acestora fata de turbinele cu abur este in principal ca au gabarite mult mai reduse si pot fi puse in functine imediat. Astazi se construiestc asemenea masini cu puteri de 2500 CP la o greutate de numai 500g/CP.
O alta masina termica este motorul Diesel. El a aparut la inceputul anului 1900 in Germania si a fost inventat de Rudolf Diesel. La aceste motoare aerul este comprimat rapid in cilindru pana la 25-30 at. Aceasta comprimare ridica temperatura pana la 7-800 °C, producand astfel aprinderea combustibilului sub forma de mici picaturi produse de un vaporizator. Motorul Diesel este mult mai robust decat motoarele cu explozie si are avantajul ca foloseste combustibil ieftin: motorina, titei sau chiar praf de carbune.
Se fabrica pe scara larga in industrie, pe locomotive, automobile, autocamioane. In prezent puterea dezvoltata de aceste motoare poate ajunge pana la 20 000 CP.
Tipuri de motoare termice
- motor cu ardere externă, la care sursa de căldură este externă fluidului ce suferă ciclul termodinamic:
- motor cu ardere internă, la care sursa de căldură este un proces de combustie suferit chiar de fluidul supus ciclului termodinamic:
- motor cu ardere internă cu piston
- motor Wankel
- turbină cu gaze
- motor rachetă
- statoreactor Motoarele se pot clasifica după mai multe criterii. Un prim criteriu ar fi după modul de aprindere al amestecului carburant:
- motoare cu aprindere prin scânteie (MAS sau Otto), amestecul carburant fiind compus din benzină și aer
- motoare cu aprindere prin comprimare (MAC sau Diesel), amestecul carburant fiind compus din motorină și aer
După modul de realizare al ciclului sau numărul de rotații ale arborelui cotit în care se realizează ciclul motor, deosebim:- motoare în patru timpi
- motoare în doi timpi*
După numărul de combustibili utilizați:- motor monocarburant (utilizează pentru efectuarea ciclului motor un singur carburant)
- motor policarburant (poate utiliza mai multe tipuri de carburanți pentru efectuarea ciclului motor) – aceste motoare se mai numesc și flex-fuel
După procedeul de formare a amestecului carburant:- motor cu carburator*
- motor cu injecție
După modul de răcire al motorului:- motor cu răcire cu aer*
- motor cu răcire cu lichid
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu