Cronología de la historia del motor de combustión
A menudo se considera que la historia de los motores comienza en el Siglo de las Luces en Occidente, con una progresión lineal y lógica. Si bien esto es cierto en parte, muchas piezas de este increíble rompecabezas pueden encontrarse en realidad mucho antes, con ideas y conceptos difundidos mucho más allá de lo que generalmente se discute.
Es un tema enorme, pero en este primero de una serie de artículos sobre la historia del motor de combustión interna, haremos un breve y no exhaustivo viaje a través de milenios y por todo el mundo para mostrar los orígenes de piezas muy importantes de las tecnologías actuales y futuras.
Por ejemplo, ¿cómo pudieron los austronesios, antes del año 100, descubrir el valioso eslabón que faltaba entre la teoría de Sadi Carnot y un invento no menos genial de Rudolf Diesel? ¿Y por qué estos geniales inventos nunca constituyeron un punto de partida para una revolución industrial anterior? A esto trataremos de responder a través de nuestros diferentes artículos…
Un buen lugar para empezar es China, donde se cree que los fuelles de aire se inventaron durante la antigüedad, ofreciendo la posibilidad de aumentar la potencia calorífica dentro de los hornos de fundición de metales. Así nació la sobrealimentación.
Motor de combustión interna – deutsch
El motor de reacción utiliza el calor de la combustión para generar un escape de alta velocidad como una forma de motor de reacción. La energía mecánica para alimentar los sistemas eléctricos e hidráulicos de la aeronave puede tomarse del eje de la turbina, pero el empuje se produce mediante los gases de escape expulsados.
Entre las fuentes de energía disponibles se encuentran la energía potencial (por ejemplo, la energía del campo gravitatorio de la Tierra que se aprovecha en la generación de energía hidroeléctrica), la energía térmica (por ejemplo, la geotérmica), la energía química, el potencial eléctrico y la energía nuclear (procedente de la fisión nuclear o de la fusión nuclear). Muchos de estos procesos generan calor como forma de energía intermedia, por lo que los motores térmicos tienen especial importancia. Algunos procesos naturales, como las células de convección atmosférica, convierten el calor ambiental en movimiento (por ejemplo, en forma de corrientes de aire ascendentes). La energía mecánica tiene especial importancia en el transporte, pero también desempeña un papel en muchos procesos industriales como el corte, la molienda, la trituración y la mezcla.
Los motores térmicos mecánicos convierten el calor en trabajo a través de diversos procesos termodinámicos. El motor de combustión interna es quizás el ejemplo más común de motor térmico químico, en el que el calor procedente de la combustión de un combustible provoca una rápida presurización de los productos de combustión gaseosos en la cámara de combustión, haciendo que se expandan y accionen un pistón, que hace girar un cigüeñal. A diferencia de los motores de combustión interna, un motor de reacción (como un motor a reacción) produce empuje expulsando masa de reacción, de acuerdo con la tercera ley del movimiento de Newton.
Historia del motor de combustión interna
En 1816, el reverendo escocés Robert Stirling inventó el motor Stirling. Se utilizó por primera vez como alternativa a la máquina de vapor. Era mucho más segura que los recipientes a presión utilizados para las máquinas de vapor y su mayor eficiencia creó un impulso en la industria minera y para el bombeo de agua. Se construyeron cientos de miles de unidades que se utilizaron sobre todo en Gran Bretaña, Estados Unidos y la India británica.
Con la invención del motor de combustión interna, Stirling se desvaneció lentamente y desapareció de la vista. En los años 50-60, la empresa holandesa Philips redescubrió la tecnología. Con la primera crisis del petróleo, en los años 70, otras empresas, especialmente estadounidenses, como Ford y GM, iniciaron proyectos.
En 1964 William Beale inventó el motor Stirling de pistón libre y fundó Sunpower. Esta tecnología abrió nuevos nichos, especialmente en el sector aeroespacial y militar, para los motores Stirling y la refrigeración Stirling.
En 1995, British Gas inició un proyecto Stirling, que finalmente dio lugar a Microgen con sus motores comerciales. La búsqueda de fuentes de energía alternativas y de la independencia energética ha despertado un nuevo interés por el Stirling.
Historia de los motores diésel
Se revisa el desarrollo y la aplicación de motores accesibles ópticamente para avanzar en nuestra comprensión de los procesos de combustión en el cilindro, abarcando desde los primeros esfuerzos en motores simplificados hasta el desarrollo más reciente de motores de alta presión y alta velocidad que conservan las complejidades geométricas de los motores de producción modernos. Se identifican las limitaciones de estos motores con respecto a la reproducción de las características y el rendimiento de los motores de prueba metálicos realistas, así como los métodos que se han utilizado para superar estas limitaciones. Finalmente, se resume el papel del trabajo realizado en estos motores en la clarificación de los procesos físicos fundamentales que gobiernan el proceso de combustión y en el establecimiento de las bases para la simulación predictiva de motores.
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