Clasificación de motores. Tipos de motores, su propósito, dispositivo y principio de funcionamiento

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La clasificación de motores incluye varios grandes grupos de estos dispositivos. Vale la pena señalar que cada grupo individual, a su vez, se divide en varios más pequeños. Esto se justifica por el hecho de que hoy en día el hombre ha inventado una gran cantidad de diferentes tipos de motores.

Método de preparación de la mezcla

La clasificación de los motores de combustión interna también se puede realizar por la forma en que se preparó el combustible para su funcionamiento. Por ejemplo, se distinguen dos tipos principales: estos son con formación de mezcla externa y con formación de mezcla interna. La mezcla es el proceso mediante el cual se obtiene el combustible para el funcionamiento del motor. Se entiende por formación de mezcla externa el proceso de preparación del combustible para el funcionamiento del motor fuera de sus límites, es decir, en un carburador o en una mezcladora. Naturalmente, este grupo incluye aquellos tipos de estos dispositivos que no son capaces de producir una mezcla por sí mismos.

La formación de mezcla interna se refiere al caso en que el proceso de producción de la mezcla ocurre directamente en el cilindro del motor mismo.

Combustibles líquidos

Los motores de combustible líquido son un tipo de motores de cohetes, es decir, se utilizan para lanzar cohetes. Dicho dispositivo consta de las siguientes partes:

• Cámara de combustión con tobera. Estos elementos sirven para convertir la energía química del combustible en energía térmica. Después de completar este proceso, comienza el siguiente, cuya esencia es la posterior transformación de la energía térmica ya existente en energía cinética. Es importante señalar aquí que la cámara de combustión, así como la boquilla y el dispositivo de inyección, se consideran una unidad separada.
• Los siguientes elementos son las válvulas de control de combustible, así como el propio motor. El propósito de estas válvulas, como su nombre lo indica, es regular el suministro de combustible. Este es un proceso bastante importante, ya que el rendimiento de un motor como este depende de la cantidad de combustible suministrado. Dependiendo de la cantidad de sustancia de trabajo que ingrese al motor, su empuje cambiará.

Dispositivos de combustible líquido

En la clasificación de los motores con una sustancia líquida como combustible, se clasifican como dispositivos cohete. Es importante tener en cuenta que se puede utilizar una variedad de combustibles como fluido de trabajo. Aquí es necesario comprender que la elección de la mezcla para arrancar la unidad dependerá de las características, propósito, potencia y también de la duración del motor mismo.

Entre todos los requisitos que se aplican con mayor frecuencia a esta clase particular de dispositivos se encuentranel menor consumo de mezcla de trabajo o, lo que es lo mismo, el máximo empuje específico. Cuando sea necesario elegir una mezcla para hacer funcionar un motor con combustible líquido, preste atención a parámetros tales como: índice de ignición y combustión, densidad, volatilidad, toxicidad, viscosidad y varias otras características importantes.

Unidad de combustible sólido

La clasificación de motores incluye otro tipo de dispositivo. Estas unidades funcionan con un combustible sólido ligeramente inusual. Es importante señalar aquí que el alcance de estos motores también es cohete. La pólvora se convirtió en la principal sustancia que es el combustible de este dispositivo. La peculiaridad del trabajo es que la unidad funciona hasta que ha agotado todo el stock hasta el final. La pólvora en sí se coloca directamente en la cámara de combustión del motor. Dichos dispositivos se conocieron como motores de cohetes de propulsante sólido o motores de cohetes de propulsante sólido.

Es importante señalar aquí que esta clase particular de motores es una de las más antiguas. Además, fue este tipo de dispositivo el primero en encontrar su aplicación práctica. Otro dato importante es que anteriormente se usaba pólvora negra como combustible. Con el desarrollo de la tecnología, el tipo de mezcla también ha cambiado. Los seres humanos han logrado inventar pólvora sin humo para utilizarla como combustible para cohetes.

Motor sin combustible

Uno de los más interesantesclases unitarias es un motor que no utiliza ninguna mezcla de combustible para su funcionamiento. Muy a menudo, este tipo de dispositivos se utilizan como unidades de rotación. Esta unidad consta de partes tales como: un disco o un volante, que se fija en el eje. La misma pieza tiene uno o más imanes de rotor permanentes.

Una condición importante es que estos imanes, al igual que el propio disco o el volante, deben instalarse de manera que nada interfiera en su libre rotación alrededor de su eje. Otra parte importante de un motor sin combustible es un imán de tope permanente cilíndrico, que está montado de forma fija en una varilla montada paralela al disco o volante. Un imán cilíndrico permanente puede moverse junto con la varilla hasta el área donde en un momento dado existe un campo magnético creado por los imanes del rotor.

El principio de funcionamiento de una unidad sin combustible

El principio de funcionamiento de este dispositivo radica en el hecho de que todos sus imanes están girados con los mismos polos uno hacia el otro. Dado que los polos magnéticos del mismo nombre siempre se repelerán, su movimiento hará que el disco o volante gire alrededor de su eje. Además de este tipo de motor, existe otro que es muy similar en su principio de funcionamiento a un motor sin combustible.

Este dispositivo era un motor magnético, que tiene un estator en forma de anillo magnético permanente, así como un rotor (o también llamado ancla). Este elemento es una barra de imán permanente, que se coloca dentro del estator en un plano.

La desventaja de este tipo de motores es que necesitan un suministro de electricidad para realizar su trabajo. Se establecieron varios objetivos para la invención de este tipo de dispositivo. Era necesario conseguir un tipo de motor respetuoso con el medio ambiente, que no tuviera emisiones nocivas durante su funcionamiento, y que además funcionara sin consumir ningún tipo de combustible y sin suministrar energía eléctrica de fuentes externas. Al mismo tiempo, tampoco debería haber contaminado el medio ambiente o el aire atmosférico.

Motores de aviones

Antes de comenzar a describir una clase específica de motores, es mejor averiguar sobre qué base se dividen. Actualmente, este grupo se clasifica en dos tipos fundamentalmente diferentes. La única característica distintiva de un grupo de otro era la capacidad del dispositivo para operar fuera de la atmósfera. En otras palabras, la primera categoría de unidades requiere la presencia de una atmósfera para su funcionamiento, mientras que la segunda no está ligada a este indicador y puede operar fuera de él. El primer grupo se denominó atmosférico o aire, mientras que el segundo se denominó cohete.

Vale la pena señalar que, convencionalmente, este tipo de dispositivos se conocen como motores de aire impulsados por hélice y motores a reacción de aviones.

Grupo de dispositivos reactivos

La segunda categoría de dispositivos, es decir, reactivos, incluye unidades tales como: motores turborreactores, motores estatorreactores. La principal diferencia entre estos dos tipos de dispositivos es quedispositivos de chorro de flujo directo, la compresión del aire se produce debido al suministro de energía mecánica al tracto del motor. Para el funcionamiento de esta unidad, es necesario crear una mayor presión estática. Este efecto se logra frenando el aire que se mueve en la entrada de aire.

Jet de doble circuito

El motor a reacción de este tipo de avión, un turborreactor de derivación, nació debido al hecho de que las personas necesitaban crear un dispositivo que tuviera una mayor eficiencia de tracción. Era necesario lograr un aumento en este indicador a velocidades subsónicas enormes. El principio de funcionamiento de este dispositivo se parece a esto.

El flujo de aire entra al motor, luego ingresa a la toma de aire, donde se divide en varias partes. Una parte pasa por el dispositivo de alta presión situado en el circuito primario. La segunda parte del aire de admisión pasa a través de las aspas del ventilador en el circuito secundario. Vale la pena señalar aquí que el principio de construcción del circuito primario en el motor turboventilador es similar al utilizado en el circuito de su predecesor, el turboventilador, y por lo tanto funciona en consecuencia. Pero la acción del ventilador ubicado en el segundo circuito del motor es similar al funcionamiento de una hélice de múltiples palas, que gira en un canal anular.

Se puede agregar que el motor turboventilador también puede ser utilizado a velocidades supersónicas, pero para ello es necesario prever la presencia de un sistema de combustión de combustible en su circuito secundario,para aumentar la tracción del dispositivo.