¿Qué es una cámara de combustión?
Una cámara de combustión es el área en un motor donde se quema el combustible. En un motor de combustión interna, el combustible se quema en el espacio directamente sobre sus pistones. Los motores de combustión interna se usan ampliamente en pequeños vehículos móviles. En el motor de combustión externo, el combustible se quema en un espacio separado físicamente de las paredes de sus cilindros. Los motores de combustión externos se usaron ampliamente en el siglo XIX para alimentar grandes vaporizantes y trenes.
La cámara de combustión de un motor de combustión interna está limitado en parte por la superficie de un pistón. Cuando se enciende combustible en esta cámara de combustión, los gases calientes pueden actuar directamente sobre el pistón para empujarlo hacia abajo. Dado que la presión del gas es alta, se expande rápidamente para seguir el pistón y continuar empujándolo. Cuando la presión de gas es baja nuevamente, el gas ha empujado el pistón a su posición inferior. Un cigüeñal conectado a los pistones girará a medida que los pistones oscilen.
Una aplicación generalizadaDel motor de combustión interna es la energía para vehículos móviles, como automóviles, barcos y aviones de hélice. El calor en una cámara de combustión interna se crea dentro del motor en sí, por lo que puede actuar rápidamente en los pistones del motor. Esta eficiencia relativa permite que los motores de combustión interna sean más pequeños y más ligeros que sus contrapartes de combustión externa. Por esta razón, los motores de combustión interna se utilizan ampliamente para aplicaciones móviles con necesidades de energía relativamente bajas.
La máquina de vapor, por otro lado, es un motor de combustión externo. Esto significa que la cámara de combustión se encuentra fuera de los cilindros. Los motores de combustión externos requieren transferencia de calor a través de las paredes sólidas del motor. La transferencia de calor a través de un objeto sólido estacionario se llama conducción. La conducción puede ser un proceso lento cuando las diferencias de temperatura son pequeñas, por lo que las máquinas de vapor generalmente usanGrandes cámaras de combustión que producen mucho calor.
En la máquina de vapor, el carbón se quema en una cámara de combustión conocida como caja de fuego para producir calor. El calor fluye a través de las paredes de otro recipiente lleno de agua conocida como caldera. Cuando el agua hierve, el vapor de alta presión se dirige temporalmente a uno o más cilindros para actuar sobre un pistón. El movimiento lineal del pistón se convierte en el movimiento circular de un cigüeñal para conducir el motor.
Los motores de combustión internos y externos son formas del motor recíproco. Estos motores finalmente convierten la energía química en trabajos mecánicos, siendo el calor la forma intermedia de energía. Incluso en condiciones ideales, no pueden convertir el 100% de la energía química almacenada en trabajos mecánicos porque algo de calor siempre escapará del sistema.