Motors de Combustió Interna: Tipus i Alternatives

Motors de Combustió Interna: Alternatives

Motor per guspira o Otto

1. Admissió: S'injecta la gasolina dins el cilindre a través del sistema d'injecció electrònica.
2. Compressió: La vàlvula es tanca i el pistó es desplaça cap a dalt, comprimeix la mescla d'aire just abans d'arribar al PMS (Punt Mort Superior).
3. Explosió: Una guspira produïda per la bugia genera una gran quantitat de gasos que empenyen amb força el pistó cap a la part inferior.
4. Escapament: S'obre la vàlvula d'escapament i surten els gasos gràcies al moviment ascendent del pistó.

Els motors de dos temps utilitzen gasolina mesclada amb oli que lubrica totes les parts mòbils del motor per reduir el fregament. L'admissió i la compressió es produeixen al mateix temps, i l'explosió i l'escapament també.

Motor per compressió o dièsel

Admissió: Només entra aire al cilindre, que és comprimit fortament pel pistó. Llavors, el combustible és introduït dins el cilindre directament per un injector. El combustible entra en contacte amb l'aire calent i es produeix la combustió. La resta del procés és igual que en el motor Otto.

Sistemes auxiliars dels motors de combustió

• Alimentació: Encarregat de subministrar la mescla aire-combustible al motor. Es duu a terme a través del carburador (injecció electrònica) en els motors de gasolina i per la bomba d'injecció en el cas del dièsel.
• Refrigeració: Per contrarestar les altes temperatures, s'efectua a través d'un circuit tancat que conté un radiador on se situa un electroventilador que refrigera contínuament el líquid.
• Sistema d'encesa: Format per un circuit elèctric que subministra la guspira a la bugia en el moment oportú perquè es produeixi l'explosió. En els motors dièsel no és necessari cap element elèctric.
• Lubricació: Per disminuir el fregament que existeix entre les parets del motor i facilitar el moviment. En els motors de 2 temps, l'oli es barreja amb la gasolina perquè lubriqui els diferents elements a través dels espiralls.

Motors Rotatius

Motor Wankel

En una sola rotació de l'eix motriu, es completen tres admissions, compressions, escapaments i explosions. Té forma de triangle equilàter. Creat per Félix Wankel el 1963. Avantatges: no produeix moviment alternatiu en una sola rotació i utilitza gasolina.

Turbina de gas de cicle obert

Aprofita l'energia d'uns gasos que passen a gran velocitat pels àleps obligant-la a girar. S'aspira l'aire i es comprimeix dins una cambra on s'injecta el gas líquid polvoritzat que, barrejat amb l'aire, inicia la combustió. Els gasos produïts surten a gran velocitat passant per la turbina, fent-la girar.

• Turbina: Aprofita els gasos a alta velocitat per generar moviment.
• Turbocompressor: La seva funció és comprimir l'aire abans d'entrar a la cambra de combustió.
• Cambra de combustió: És on es produeix la barreja entre l'aire comprimit i el combustible.

Turboreactor

Duu a terme una admissió d'aire que és comprimit per un compressor de turbina dins la cambra de combustió, on, barrejat amb el combustible, es duu a terme una combustió continuada. Els gasos generats a gran velocitat i temperatura són expulsats cap a l'exterior tot passant pels àleps de la turbina, que gira solidària a l'eix del compressor. Utilitzen querosè derivat del petroli.

Combustibles

• Gasolines: Sense plom 95/98. El número fa referència a l'índex d'octà.
• Gas-olis: S'inflamen a altes temperatures.
• Biocombustibles: Conjunt de combustibles líquids obtinguts a partir de transformacions de biomassa. Biodièsel (olis vegetals), bioalcohols (biomassa, etanol i metanol). Són pràcticament neutres en emissions de CO2.

La combustió produeix òxids de carboni (efecte hivernacle), òxids de nitrogen (pluja àcida), metalls pesants (molt tòxics per a les persones), fums (trencament d'enllaços) i combustibles sense cremar (surt intacte amb els gasos d'escapament).

Catalitzador: Dispositiu que depura els gasos de l'escapament. Es basa en una mena de filtres que contenen una sèrie de substàncies per on passen els gasos de l'escapament abans de ser expulsats.

Conseqüències de la combustió

Contaminació ambiental i esgotament de recursos naturals. L'emissió a l'atmosfera de fums, gasos i partícules.

• Efecte hivernacle i canvi climàtic: Els gasos dels combustibles fòssils s'acumulen en excés a les capes altes de l'atmosfera i impedeixen que part de l'energia tèrmica que ens arriba del sol surti cap a l'exterior. La conseqüència més important és l'increment de les temperatures mitjanes (efecte hivernacle). Aquest increment de la temperatura està provocant el canvi climàtic, que es manifesta amb el desglaç progressiu del gel dels pols i un augment del nivell del mar.
• Pluja àcida: Els àcids es barregen amb el vapor d'aigua dels núvols i, quan plou, arriben al terra dissolts en aigua.