Motor de combustión externa: tipos y usos

Significado del motor de combustión externa

Un motor de combustión externa utiliza un fluido de trabajo, ya sea líquido o gas o ambos, que se calienta con un combustible quemado fuera del motor. La cámara de combustión externa se llena con una mezcla de aire y combustible que se enciende para producir una gran cantidad de calor. Este calor se utiliza luego para calentar el fluido de trabajo interno a través de la pared del motor o un intercambiador de calor. El fluido se expande cuando se calienta, actuando sobre el mecanismo del motor, produciendo así movimiento y trabajo utilizable.

Motores de combustión interna o externa

La diferencia entre los motores de combustión interna y externa es bastante sencilla y se hace evidente por la diferencia en sus nombres. En un motor de combustión externa, el combustible no se quema dentro del motor. Con un motor de combustión interna, la cámara de combustión se encuentra justo en el medio del motor. Los motores externos tienen un fluido de trabajo que se calienta con el combustible. Los motores de combustión interna dependen del poder explosivo del combustible dentro del motor para producir trabajo. En los motores de combustión interna, la explosión empuja con fuerza los pistones o expulsa gas caliente a alta presión fuera del motor a grandes velocidades. Tanto los pistones en movimiento como el gas expulsado a alta velocidad tienen la capacidad de funcionar. En los motores de combustión externa, la combustión calienta un fluido que, a su vez, hace todo el trabajo.

Tipos de motores de combustión externa

Una máquina de vapor es un tipo de motor de combustión externa. En una máquina de vapor, se quema un combustible como el carbón en la cámara de combustión. Este calor convierte el agua de una caldera en vapor. Las tuberías llevan el vapor a una turbina, que tiene una serie de palas unidas a un eje. El vapor de alta temperatura se expande a medida que atraviesa la turbina y empuja las palas y hace que giren el eje. El eje giratorio puede impulsar un generador eléctrico, mover la hélice de un barco o realizar otro trabajo útil. Otra configuración implica inyectar el vapor de alta presión en una cámara con un pistón. El vapor empuja el pistón que está conectado a un cigüeñal. El cigüeñal tiene la capacidad de convertir el movimiento de ida y vuelta del pistón en un movimiento de rotación que puede hacer girar ruedas o hélices. El segundo tipo de motor de combustión externa es el motor Stirling . La máquina Stirling se diferencia de la máquina de vapor en que su fluido de trabajo está siempre en fase gaseosa, a diferencia de la máquina de vapor, que convierte el agua líquida en vapor gaseoso. Además, el motor Stirling recicla continuamente su fluido de trabajo, mientras que los motores de vapor descargan el vapor condensado una vez que ha pasado por el motor. Los motores Stirling hacen funcionar un gas caliente, calentado por una fuente externa, a través de pistones que hacen girar un cigüeñal. En una configuración elaborada, el gas circula entre el extremo frío y caliente de la cámara del pistón, expandiéndose cuando se calienta y contrayéndose cuando se enfría. El gas expandido empuja el pistón hacia adelante mientras que el gas que se contrae empuja el pistón hacia atrás. El calor generado por la combustión se utiliza para producir trabajo y hacer que el fluido de trabajo circule continuamente a través de ciclos de frío y calor.

Usos de motores de combustión externa

Las máquinas de vapor fueron las primeras máquinas que se inventaron con éxito y fueron principalmente las que impulsaron la revolución industrial. Ellos son los que alimentaron la famosa locomotora de vapor con su columna de vapor saliendo de su chimenea. Actualmente se utilizan para generar una gran cantidad de electricidad mundial. Cualquier central eléctrica de carbón o nuclear funciona con motores de vapor. Cualquiera que haya conducido alguna vez por una planta de energía ha visto las gigantescas columnas de vapor blancas que se elevan desde múltiples chimeneas. El motor Stirling tiene aplicaciones más limitadas y no está tan extendido como el motor de vapor. Los motores Stirling se utilizan para generar electricidad en algunas partes del mundo. También se utilizan en submarinos y para calentar viviendas. Recientemente se han acoplado con granjas solares para generar electricidad.

Resumen de la lección

En resumen, un motor de combustión externa se clasifica como tal porque funciona con la combustión de combustible, pero la combustión se produce en una cámara externa al motor. Por lo tanto, es diferente a un motor de combustión interna , ya que en un motor de combustión interna, la combustión ocurre dentro del motor. Los motores de combustión externa pueden ser motores de vapor o motores Stirling. Las máquinas de vapor convierten el agua líquida en vapor gaseoso y hacen funcionar locomotoras de vapor y centrales eléctricas, y son muy utilizadas. Los motores Stirling se diferencian de los motores de vapor en que su fluido de trabajo está siempre en fase gaseosa y su uso es limitado. Generan electricidad en algunas partes del mundo, calientan hogares y alimentan submarinos.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador