MÀQUINES TÈRMIQUES

MÀQUINES TÈRMIQUES

És un conjunt de mecanismes amb moviments coordinats en ajuda a fer un treball o transformar una forma d'energia en una altra tipus d'energia.

Màquines tèrmiques 

• De combustió externa
• Alternatives:
• Maquines de vapor
• Rotatives:
• Turbines de vapor
• De combustió interna
• Alternatives:
• D’encesa provocada (Otto)
• D’encesa per compressió (Dièsel)
• Rotatives:
• Turbines de gas de cicle obert
• Motor Wankel
• 2 temps
• 1er Admissió i compressió
• 2n Explosió i escapament
• 4 temps
• 1er Admissió
• 2n compressió
• 3er Explosió
• 4art Escapament

Magnituds

• Treball (J)
• Força (F)
• Distància (m)
• Potència (W)
• Rendiment energètic (%)
• Temps (s)
• Velocitat (m/s) 

Característiques Motor

• Cilindrada
• Relació de compressió
• Potència 

Sistemes Auxiliars

• Alimentació
• Refrigeració
• Lubrificació
• Escapament
• Transmissió

Combustibles

• Fòssils:
• Carbó
• Petroli
• Gas natural.
• Conseqüències del seu ús

Treball, energia i potència
El treball é l'acció d'aplicar una força o més sobre un cas per desplaçar-lo o modificar-ne el moviment. La capacitat per fer un treball l'anomenem energia. La potència és la quantitat de treballar l'anomenem energia per unitat de  temps.

W=F·d

W= treball (J)

F= força (N)

d= distancia (m)

Potència

Treball que es fa un determinat temps

P=W

     t

P=potència (W)

W= treball (J)

t=temps (s)

Motor 
És un motor tèrmic de combustió interna, funciona amb calor generada al cremar combustible.

Parts d'un motor

Motors combustió externa

Un motor de combustió externa és una màquina que realitza una conversió d'energia calòrica en energia mecànica mitjançant un procés de combustió que es realitza fora de la màquina, generalment per escalfar aigua que, en forma de vapor, ...

Motors combustió interna

Poden ser:

• Motor de 4 temps funciona seguint 4 fases
• Admissió
• Compressió
• Explosió
• Escapament

• Motor de 2 temps funciona seguin 2 fases
• Admissió i comprensió
• Explosió i escapament

Cotxes no contaminants

Cada vegada més hi ha mes cotxes hídric, són cotxes que funcionen amb un motor elèctric i un de combustió. Aquests cotxes contaminen menys però contaminen.

Hi altres alternatives de cotxes com cotxes totalment elèctrics aquests cotxes no contaminen però són molts cars per això no hi ha molts

Màquines i mecanismes

Màquines

És un conjunt de mecanismes amb moviments coordinats en ajuda a fer un treball o transformar una forma d'energia en una altra tipus d'energia.

Es classifiquen en:

• Maquines simples com: 
• La palanca que hi ha:
• 1r grau
• 2n grau
• 3r grau 
• La roda:
• Politja o corriola
• Polispast
• El pla inclinat:
• els cargols
• Mecanismes (màquines complexes)
• Transmissió de moviments:
• Corretges
• Cadenes
• Engranatges
• Transformació de moviment:
• Lleves
• Biela-manivela

Maquines simples

Són maquines senzilles amb un o dos elements, requereix l'aplicació d'una força per funcionar.

I- La palanca

Les palanques s'utilitzen normalment per aplicar una força gran a partir una força més petita. És barra rigida capaç de girar al voltat d'un punt de un fulcre o suport

F·d1=R·d2

F= força

d1= distància entre el punt de suport i la força

R= resistència

d2= distància entre el punt de suport i la resistència

Les palanques es poden classificar en:

1r grau: Aquelles palanques en que el punt de suport es troba en el centre

2n grau: Aquelles que tenen la resistència al mig. 

3r grau: Són aquelles en les quals la força es troba en el centre.

II- La politja

Roda que té la superfície central amb forma de canal per on es pot 

fer passar una corda . El seu funcionament es basa en la palanca de 1r grau.

Politges simples: Estan formades per una sola politja, no hi ha estalvi de força només és comoditat

F=R

F= força

R= resistència

Politges compostes: Estan formades per una o més politges fixes i una o més mòbils, si s'acosegueix un estalvi de força

F=_R_

     2n

F= força

R= resistència

n= nombre de politges mobils

III- El pla inclina

Rampa que permet elevar càrregues amb menys esforç del que caldria fer si ho féssim verticalment.

F·L=R·h

F= força

L= longitud del pla

R= resistència

h= alçada

No es útil fer servir les rampes per a grans pesos, perquè sinó serien molt exagerades

La llei del cargol

Aquesta llei ens diu la força que apliquem per fer girar la rosca

F·2πr=R·p

F= força

2πr (r)= és la llargada de la clau

R= resistència

p= és el pas de rosca

Mecanismes

Rodes

Roda motriu: roda connectada al motor,només hi ha una.
Roda concuida: roda que rep el moviment. Poden haver més d'una

Sistemes

Sistema multiplicador: conjunt de mecanismes que augmenten la velocitat

Sistema reductor: conjunt de mecanismes que disminueixen la velocitat

Velocitat de rotació

És el nombre de voltes que fa una roda en un temps determinat. Es calcula en revolucions per minuts (rpm).

Tipus de transmissió

Rodes de fricció:

Transmissió per coretge

Transmissió per cadena

Relació de transmissió

És la relació que hi ha entre la velocitat i la roda conduïda i motriu 

n2

n1

n= velocitat

Formula de transmissió simple

Politges i rodes

n1·d1=n2·d2

n= velocitat (rpm)

d= distancia

Engranatges

n1·z1=n2·z2

n= velocitat (rpm)

z= nº de dents

Estructures

És un conjunt de peces i elements que units entre si serveixen de suport amb objectiu d’aguantar forces

Elements de les estructures

Els elements estructurals que hi ha són:

Fonaments

Columnes i pilars 

Bigues 

Tirants i tensors

Arcs

Voltes  cúpules

Perfils

Flexió
Les forces actuen sobre l’eix longitud del cos i tendeix a corbar-lo

 Torsió
Aplicació de forces en sentit oposat que tendeixen a fer girar el cos

Tallant
Aplicació de dues forces oposades aplicades a la mateixa zona de l’objecte que proven de tallar-ho

Forces

Tracció

És produeix quan dues forces de sentit contrari perpendicular a la secció d’un cos tendeix a allargar-lo

Compressió

·         És produeix quant dues forces de sentit contrari i perpendicular a la secció d’un cos tendeix a aixafar-lo

·         Vinclament : deformació que experimenten els cossos sotmets a compressió quant són llargs