Títol

LES MÀQUINES TÈRMIQUES

Les màquines tèrmiques

¨Les màquines tèrmiques han tingut i segueixen tenint una enorme importància, degut sobretot a la seva utilització en el món dels transports. La Revolució Industrial iniciada a principis del segle XIX es caracteritzà per la utilització de màquines tèrmiques com la màquina de vapor, que representà un important avençs sobre les màquines utilitzades fins llavorns, com els molins de vent o les rodes hidràuliques.

¨Les màquines tèrmiques són les que transformen l’energia tèrmica en energia mecànica o a l’inrevés.

Màquines tèrmiques

Les màquines de combustió externa.

¨Màquina de vapor

¨L’ús de la màquina de vapor es va generalitzar tant que el segle XIX va ser anomenat “ el segle del vapor”. A Catalunya, la màquina de vapor va ser introduïda pels metges i investigadors barcelonins Francesc Santponç i Francesc Salvà, que van fer diversos experiments. El 1805, F.Santponç construí la primera màquina de vapor catalana.

Tren de vapor

Màquines de combustió interna alternatives

¨Aquestes màquines tenen elements comuns amb la màquina de vapor: el cilindre, el pistó o el èmbol i el mecanisme de biela-manovella. En canvi, no disposen de caldera: la combustió es produeix violentament dins del cilindre. Avui dia podem distingir dos tipus fonamentals de motors d’explosió: els motors d’encesa per guspira o de cicle Otto i els d’encesa per compressió o de cicle dièsel. Tant els uns com els altres poden ser de quatre temps com de dos temps, tot i que els de dos temps dièsel no són gaire habituals.

Motor d'encesa per comspressió o dièsel

¨El motor dièsel que el va inventar l’enginyer alemany Rudolf Diesel, basa el seu funcionament en el sistema de combustió. Sempre que un gas es comprimeix, augmenta la temperatura. Si aquest gas és combustible i el comprimim fins que arriba a la temperatura de combustió, no caldrà que provoquem cap guspira per causar l’explosió. El motor té cilindres que segueixen un cicle de quatre temps. El gasoil és introduït a alta pressió dins del cilindre directament o a través de la cambra de combustió per un injector que és accionat per una potent bomba.

Rudolf Diesel

Combustibles fòssils (I)

¨Els motors de combustió externa utilitzaven bàsicament el carbó com a combustible.

¨Els combustibles fòssils com el carbó, el fueloil, la gasolina i el gasoil estan formats per una mescla d'hidrocarburs,. Durant la combustió d'aquest productes fòssils es produeixen tot un seguit de reaccions químiques que donen lloc a diferents compostos. Els més abundants són el diòxid de carboni i el vapor d'aigua, però també es produeixen òxids no cremats i minúscules partícules sòlides. L'efecte d'aquests compostos químics perjudica el medi ambient:

Combustibles fòssils (II)

¨Per tal de sensibilitzar la població i comparar diferents motors, els fabricants donen les xifres d'emissions de CO2 en g/km dels seus motors. Les indústries, al seu torn, estudien i apliquen diferents millores per tal de reduir la contaminació dels motors tèrmics. Algunes d'aquestes millores són, per exemple, l'ús de catalitzadors en els vehicles i la dessulfuració de combustibles.

¨Els biocombustibles són un conjunt de combustibles líquids obtinguts per la transformació de productes i subproductes d'origen vegetal (biomassa). Permeten substituir en els motors d'explosió a les gasolines i gasoils amb l'avantatge de produir menys emissions contaminants. Els més utilitzats són els biodièsel i els bioalcohol.

Els combustibles fòssils

Els automòvils elèctris en el transport.

¨Els automòbils amb propulsió elèctrica porten un o més motors elèctrics que s’alimenten amb bateries. El principal avantatge que tenen és que són molt silenciosos i que no emeten cap tipus de gas ni de substàncies i per tant no contaminen. En canvi tenen l’inconvenient que es necessiten moltes bateries que tenen un pes elevat. Les bateries acumulen una quantitat d’energia molt inferior a la que conté un dipòsit de gasolina o un de gasoil, i per tant, tenen una autonomia i unes prestacions molt limitades. Llavors cal recarregar les bateries periòdicament.

Els automòvils híbrids

¨Una alternativa que ja funciona actualment, són els automòbils amb propulsió híbrida. Aquest nom es deu a la utilització de dos motors: un d’elèctric i un de gasolina. El vehicle funciona normalment amb propulsió elèctrica a partir de l’energia acumulada en unes bateries, de manera que és silenciós i no emet cap mena de substància contaminant. El motor de gasolina es posa en funcionament automàticament quan les bateries estan baixes per tal de carregar-les. El motor de gasolina també actua quan cal accelerar el vehicle i el motor elèctric no pot subministrar tota la potència necessària o en el cas que les bateries no tinguin suficient càrrega

Automòvil híbrid

  Gràcies per la vostra atenció!