Diferències entre motors de dos i quatre temps

Les diferències entre els motor d'explosió de qutre temps i els motors d'explosió de dos temps, són bàsicament les següents:

• El motor d'explosió de quatre temps rendeix més que el de dos temps.
• El motor d'explosió de dos temps contamina més que el de quatre.
• En el motor de quatre temps s'utilitzen vàlvules i en el de dos temps, s'utilitzen tres orificis.
• El motor de dos temps, és més senzill que el de quatre.
• Els motors de dos temps són utilitzats per a maquinària més petita perquè no produeix tanta energia com els motor d'explosió de quatre temps.

El Motor d'explosió de dos temps

Els motors d'explosió de dos temps són motors que transformen el moviment alternatiu amb tres orificis que es tanquen i obren i que fan la mateixa funció d'una vàlvula. Aquests tipus de motors, no són massa eficients, ja que contaminen bastant, rendeixen menys que el de quatre temps i la combustió que es fa és incompleta perquè produeix dipòsits d'oli lubricant que s'acumulen a l'orifici d'escapament i a la bugia. Normarlment, el combustible que s'utilitza és la gasolina i una petita part, d'oli.

Els tres orificis són:

• El d'admissió: permet l'entrada de la mescla al càrter.
• El de càrrega: a travès d'ell , la mescla entra en el cilindre.
• El d'escapament: és el lloc per on surten els gasos després de la combustió.

Les dues fases del motor d'explosió de dos temps són:

1. Fase d'admissió-compressió: el pistó comença des del punt més baix del motor i puja, l'orifici d'admissió s'obre i entra una càrrega de combustible en el càrter. Mentres segueix pujant, es tanca l'orifici d'escapament i el de càrrega; al mateix temps, es completa la compressió de la mescla en la cambra de combustió. I just abans que el pistó arribi al punt més alt del motor, la mescla s'encen i el pistó s'impulsa cap abaix.
2. Fase d'explosió-escapament: en la segona fase, quan baixa el pistó, l'orifici d'escapament s'obre i surten els gasos cremats. Alhora, la part inferior del pistó funciona com a bomba i impulsa la mescla del càrter a l'orifici de càrrega. Per últim, la mescla, després de passar per aquest forat, arriba a la cambra de combustió.

La part dolenta d'aquest motor, és que no es pot evitar que una certa quantitat del vapor de mescla es barregi amb els gasos d'escapament de la combustió que surten a l'exterior.

El Motor d'explosió de quatre temps d'Otto

Els motors d'explosió d'Otto són motors que transformen el moviment alternatiu del pistó dins del cilindre en moviment rotatiu i es duu a terme en quatre fases, i s'anomena cicles tèrmics.

Per tal de poder fer que el cigonyal faci una volta sencera, s'ha de completar un cicle de quatre parts:

1. Fase d'admissió: la vàlvula d'admissió s'obre de forma automàtica i el pistó inicia un descens des de dalt, fins abaix. En el mateix temps, a l'inteior de del cilindre es crea un buit, en el qual hi entra l'aire i la gasolina que prové del conducte d'aspiració i de l'injector fins que el pistó arriba al punt més baix.
2. Fase de compressió: en la segona fase, la vàlvula d'admissió es tanca i la vàlvula d'escapament també segueix tancada; el pistó puja un altre cop fins al seu punt inicial, de tal manera que comprimeix el fluid de l'interior del cilindre. Gràcies a això, augmenta la pressió i la temperatura finsque es pot dur a terme la combustió.
3. Fase d'explosió: en la penúltima fase, les dues vàlvules segueixen tancades, i es genera una guspira elèctrica i es produeix l'encesa de la mescla. És per això que els gasos s'expandeixen i provoquen que el pistó baixi. L'energia calorífica passa a ser energia mecànica.
4. Fase d'escapament: per últim, la vàlvula d'escapament s'obre i el pistó ascendeix, el qual, expulsa els gasos cremats a l'interior del cilindre. Quan el pistó arriba al punt inicial, la vàlvula d'escapament es tanca i comença un nou cicle.

Els Motors d'explosió

Els motors d'explosió són motors que utilitzen explosions controlades, per tal de produïr combustió. Fou inventada per Nikolaus Otto l'any 1976 i gràcies a aquest fet actualment molts automòbils funcionen amb un motor d'explosió de gasolina.

Aquests motors poden ser de dos tipus segons les seves explosions:

• D'encesa per guspira o Otto: són els que consumeixen gasolina o gasos liquats a pressió.
• D'explosió per compressió de gasos o dièsel: són aquells que utilitzen olis pesants com el gasoil.

Els motors d'explosió consten de 3 parts essencials i  un mecanisme pistó biela:

• La culata: és una peça de ferro fos o d'aliatges lleugers d'alumini. A la seva part superior, consta de vàlvules que regulen l'entrada d'aire i la sortida dels gasos cremats. Per fer possible aquest funcionament es necessiten l'arbrede lleves i els balancins. A la part inferior de la culata, està situada la cambra de combustió, unes petites cavitats on es cremen el combustible i l'aire. A la part lateral de la culata, estan acoblats els col·lectors d'admissió i escapament, que són tubs metàl·lics que permeten l'entrada de l'aire i la sortida dels gasos.

Culata

• El bloc: és la peça més gran i voluminosa del motor d'explosió. És una peça feta de ferro colat aliat amb petites proporcions de metalls. El bloc consta de cilindres i coixinets, que són punts de suport del cigonyal, i aquests, s'uneixen a les bieles i els pistons. Al bloc també hi estan situades les cambres d'aigua, per on circula l'aigua de refrigeració del motor, i els conductes de l'oli de lubricació, els quals, tots dos s'acoblen a la culata.

Bloc

• El càrter: és una caixa metàl·lica que està fixada per uns cargols a la part inferior del bloc. El seu funcionament és protegir el cigonyal i peces del seu voltant i alhora, és un dipòsit d'oli per lubricar i refrigerar el motor.

Càrter

La Màquina de vapor

La màquina de vapor és un motor de combustió externa, és a dir, que funciona amb el vapor que es produeix quan es crema un combustible, el qual calenta una caldera d'aigua. La màquina de vapor té un moviment rectilini alternatiu.Va ser el primer motor veritablement revolucionari, ja que, sense desprendre de l'aigua, va permetre instal·lar fàbriques a qualsevol lloc on pogués arribar carbó mineral que s'utilitza com a combustible.

Aquesta màquina fou perfeccionada per James Watt l'any 1769. Aquest perfeccionament consistia en modificar el sistema de condensació de vapor i gràcies a això, va poder transformar el seu moviment rectilini alternatiu, en un moviment de rotació utilitzant el mecanisme de biela-manovella. Una altre de les innovacions foren l'acoblament del distribuïdor i el regulador de boles.

El seu esquema és el següent:

Esquema màquina de vapor

Els seus elements principals són:

• Cilindre i èmbol: el cilindre és la part de la màquina on s'expandeix el vapor que arriba a pressió de la caldera. Consisteix en un cos metàl·lic de forma cilíndrica que conté un disc anomenat pistó que s'ajusta a la paret interna del cilindre.
• La biela: és una barra  unida per un dels seus extrems a la tija de manera que pugui girar sobre aquest extrem formant una articulació. L'altre extrem gira un roda anomenada volant gràcies a un manovella.
• El volant d'inèrcia: és una roda grossa i pesant. Actua com un volant que contribueix al retorn de la tija, per l'acció de la biela. Mitjançant una corretja, transmet el moviment a una politja a un eix llarg anomenat embarrat.
• Regulador de boles: és un mecanisme articulat que gira quan la màquina funciona i aquesta, permet el control de la velocitat. L'aparell consta de dues boles que giren i es desplacen verticalment, que actua sobre una vàlvula i permet el control del pas del vapor. Aquest aparell, fou uns dels primers enginys automàtics que es van fer.

La turbina de vapor: és una màquina que transforma l'energia potencial en energia de moviment, és a dir, cinètica. Poden ser de dos tipus:

• D'acció: Quan l'expresió del vapor es realitza completament a l'estator on perd pressió i augmenta la velocitat abans de passar al rotor. Al rotor ,la pressió es manté i la precio es redueix en incidir sobre els àleps.
• De reacció : Quan l'expansió del vapor s'inicia a l'estator i es completa al rotor, en el qual, dirigeix i orienta el fluix de vapor.

El funcionament de la màquina de vapor és:

1. Augmenta la pressió a causa de l'escalfor de l'aigua.
2. Aquest augment es transforma en vapor d'aigua, el qual mou un pistó i fa girar la roda.
3. El pistó provoca l'obertura de la vàlvula de sortida i el pistó torn a la posició inicial gràcies al moviment de la roda.
4. Quan acaba el recorregut, el cilindre tanca la vàlvula de sortida, i torna a obrir la d'entrada. És a dir, que és un cicle que fa el mateix continuament.

Gràcies a això, s'aconesegueix el gir continu de la roda.

Locomotora de vapor

Els Motors tèrmics

Motors tèrmics: és una màquina motora que a través de l'energia calorífica, la calor, la transforma i aconsegueix energia mecànica. Tot aquest procès es dóna gràcies a la elevada temperatura que es produeix i alhora, per una temperatura baixa, perquè quan les dues temperatures entren en contacte, desprenen energia i gràcies a aquest fet, passa a ser energia mecànica.


El treball produït per aquests motors, poden utilitzar-se per moure altres màquines, generar electricitat, bombar aigua, propulsar altres vehicles...


Els moviments del motor tèrmic que es poden obtenir amb aquests motors poden ser de 3 tipus diferents: rectilinis, alternatius o rotatius.


Els dos tipus de classificació dels motors tèrmics principals són:


-Motors tèrmics de combustió externa: la reacció de combustió es realitza fora del motor. Les seves aplicacions principals són:

• La màquina de vapor: utilitzada encara en algunes locomotores de vapor o altres aparells.

Màquina de vapor

• La turbina de vapor: utilitzada a les centrals elèctriques i en alguns vaixells.

Turbina de vapor

-Motors tèrmics de combustió interna: la reacció de combustió es realitza dins del motor. Les seves aplicacions principals són:

• El motor d'explosió: s'encén per una guspira o dièsel i s'utilitza en vehicle automòbils com els motors, els cotxes i camions, els tractors o la maquinària d'obres públiques.

Motor d'explosió

• La turbina de gas: es fan servir a les centrals elèctriques.

Turbina de gas

• Els motors de reacció i motors semblants: mouen els avions de reacció.

Motor de reacció

Els Motors

Un motor és una màquina que tranforma diferents tipus d'energia, com per exemple, elèctrica, tèrmica o hidràulica, en un moviment o treball, al qual podem anomenar energia mecànica. Els principals tipus de motors principals són:

• Motor elèctric: un motor elèctric, és aquella màquina que utilitza l'electricitat, és a dir, la que s'obté a través del fregament d'electrons, en energia mecànica. Alguns d'ells, poden ser reversibles i poden transformar de nou, l'energia mecànica, en electricitat. Poden funcionar amb xarxes de consum elèctric o amb bateries.

Motor elèctric

• Motor hidràulic: un motor hidràulic, és una màquina que utilitza la pressió hidràulica de l'aigua i el seu desplaçament, que pot ser per exemple, un gir o rotació, en energia mecànica. Donen més girs en menys temps comparats amb els motors elèctics, però són més difícils de transportar. Poden tenir doble sentit de gir gràcies a engrenatges.

Motor hidràulic

• Motor d'explosió: el motor d'explosió, motor de gasolina o motor Otto, és un tipus de motor d'explosió intern, en el qual, utilitza l'energia d'una explosió d'un combustible que és provocada per una espurna i en conseqüència, aquest expandeix un gas per tal d'empènyer un pistó. Juntament amb el motor de dièsel, és el més utilitzat actualment.

Motor d'explosió

• Motor dièsel: el motor dièsel, és un tipus de motor de combustió intern alternatiu, que gràcies a la combustió, aconsegueix una temperatura elevada i això permet la compressió de l'aire a l'interior de la màquina. És menys contaminant que el motor d'explosió.

Motor dièsel

• Motors tèrmics: un motor tèrmic, és una màquina motora que a través de l'energia calorífica, en concret la calor, la tranforma i aconsegueix energia mecànica. Tot aquest procès es dóna gràcies a la elevada temperatura que es produeix i també per una temperatura baixa, perquè quan les dues entren en contacte, desprenen energia i després passa a ser una energia mecànica.

Motor tèrmic