3. MOTORES
01. LOS MOTORES TÉRMICOS
02. CARACTERÍSTICAS DE LOS MOTORES
03. MOTORES DE COMBUSTIÓN EXTERNA
04. MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA
05. OTROS TIPOS DE MOTORES TÉRMICOS
06. MOTORES ELÉCTRICOS
RECURSOS
ACTIVIDADES
EVALUACIÓN
ACTIVIDADES DEL TEMA
ACTIVIDADES FINALES
PROYECTO FINAL
ACTIVIDADES DEL TEMA
P1. Encuentra motores reales que cumplan las siguientes características:
– Motor alternativo diésel y cuatro tiempos.
– Motor de combustión interna. gasolina y de dos tiempos.
SOLUCIÓN
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Motor alternativo diésel y de cuatro tiempos:
Se emplean sobre todo en el campo de la automoción. Suele encontrarse en maquinaria pesada o agrícola. También en automóviles de turismo y de competición, vehículos comerciales e industriales. Además de en la propulsión ferroviaria y marítima.
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Motor de combustion interna, gasolina y cuatro tiempos:
Se utilizan sobre todo en motocicletas y en vehículos de poca cilindrada.
P2. Thomas Newcomen inventó una máquina de vapor algo diferente a la que se ha explicado en este tema. Investiga sobre ella. Busca una imagen y explica su funcionamiento.
SOLUCIÓN
Esta máquina creaba vacío en un depósito al enfriar el vapor de agua que se generaba. Este vacío permitía el movimiento de un cilindro que desplazaba una viga hacia abajo.
Esta viga era una especia de balancín, de modo que al llenarse el cilindro con vapor, la viga volvía a subir. Este movimiento accionaba una bomba alternativa que extraía el agua de la mina.
El funcionamiento se basaba en calentar y volver a enfriar sucesivamente un depósito que generaba vacío por el cambio de presión. Esto provocaba la rotura del material por la diferencia térmica y, además, suponía una pérdida energética que hacía muy pequeño el rendimiento.
P3. Aquí puedes ver la simulación del funcionamiento de una máquina de vapor, ¿qué ocurre su aumentamos su temperatura?
SOLUCIÓN
En la caldera se calienta el agua hasta convertirla en vapor. La presión aumenta y esto permite mover un pistón dentro de un cilindro. El pistón se conecta a la biela de la máquina de vapor para transformar el movimiento de traslación del pistón a movimento de rotación para lograr el desplazamiento.
P4. El motor diésel es un motor muy semejante anatómicamente al motor otto. Sólo se diferencian en un elemento. Busca un dibujo de un motor diésel. Señala elemento que es diferente y pon su nombre.
SOLUCIÓN
Mientras que en los motores de gasolina el proceso de combustión surge a través de una chispa en el interior del cilindro por medio de la bujía, el motor diésel transforma el calor en energía para que se produzca el movimiento del vehículo. Es decir, el motor diésel no tiene bujía.
P5. Averigua los datos técnicos del motor del vehículo de tu familia o del de alguien cercano. Clasifícalo según todo lo visto. Te puedes ayudar de la ficha técnica usada en las inspecciones ITV.
SOLUCIÓN
En esta imagen se puede consulat la ficha técnica digital de la ITV de un coche de la marca Seat.
El vehículo de este ejemplo es un motor de gasolina de 4 tiempos. Se puede consultar esta información en la tercera columna de la parte superior del documento.
P6. Nombra los materiales que se utilizan en la fabricación de los cárteres de motor. Comenta las cualidades e inconvenientes de cada uno de ellos y di cuál es mejor en diferentes casos.
SOLUCIÓN
El bloque motor de un vehículo se cierra por la parte inferior con una gran pieza metálica denominada cárter. Este elemento, además de proporcionar protección y rigidez al motor, sirve para alojar el aceite que lubrica el motor.
Para aumentar la rigidez del motor y evitar vibraciones suele ser de una aleación de aluminio para reducir el peso del mismo, pero también se fabrican con magnesio. Se apuesta por este segundo material ya que se encunetra en mayor cantidad en nuestro planeta y pesa mucho menos que el alumnio.
P7. Hay muchos motores diesel que se llaman turbodiesel. Esto es debido a que tienen una turbina de gas que impulsan los gases de escape. ¿Para qué se usa esa turbina?
SOLUCIÓN
Es un sistema de sobrealimentación que comprime el aire, haciendo que el motor reciba más oxígeno para realizar la mezcla con el combustible. Esto logra que la potencia del motor aumente.
P8. Busca una imagen de cada uno de estos motores de reacción e indica sus partes principales.
SOLUCIÓN
P9. ¿Qué es un motor homopolar?
SOLUCIÓN
Un motor homopolar se caracteriza por el hecho de que cuando una corriente atraviesa el campo magnético producido por el imán aparece
una fuerza que hace girar los elementos que lo forman. El término homo hace referencia a que el campo magnético mantiene siempre la misma polaridad. Son motores de corriente continua que no tienen grandes aplicaciones en la actualidad, porque son practicamente ineficientes, aunque pueden usarse para diseñar máquinas rotativas, es decir, que basan su motivimiento en el giro.
P10. Los descubrimientos e invenciones de muchas personas diferentes han influido hacia el desarrollo del motor eléctrico. Investiga sobre lo que aportaron los siguientes personajes para el desarrollo del motor eléctrico tal y como lo conocemos:
– Peter Barlow
– Moritz Herman Jacobi
– William Sturgeon
SOLUCIÓN
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Peter Barlow
Construyó la rueda de Barlow que lleva su nombre. Esta rueda de radios metálicos giraba entre las piezas polares de un imán en forma de U. Este invento permitió demostrar la acción de un campo magnético sobre una corriente eléctrica.
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Moritz Herman Jacobi
Construyó el primer motor eléctrico giratorio con una potencia de aproximadamente 15 W. Su segundo motor, que se presentó al público en 1838, ya tenía una potencia de 300 W y se utilizaba para el desplazamiento de barcos.
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William Sturgeon
Inventó el primer electroimán funcional con núcleo de hierro para fortalecer el campo magnético que funcionaba según lo esperado.