DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UN MOTOR TERMICO DE COMBUSTIÓN EXTERNA ESCOLAR.

DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UN MOTOR TERMICO DE COMBUSTIÓN EXTERNA ESCOLAR.

C. Gutiérrez, J. Forero, Y. Zúñiga

Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central, Bogotá, Colombia.

RESUMEN

Los integrantes del semillero SER 1 se han propuesto realizar una investigación tecnológica aplicada que permita ampliar sus conocimientos sobre los motores térmicos de combustión externa, con el fin de apropiar conocimiento en el tema y aplicarlo mediante el diseño y construcción de un prototipo escolar a pequeña escala donde se pueda evidenciar y evaluar su desempeño;  una vez se concluya esta investigación se proyecta seguir avanzando en esta temática apuntándole al desarrollo de motores más grandes para uso industrial

PALABRAS CLAVE

Motor Stirling, calor, refrigeración, energías renovables, motor de combustión externa,

INTRODUCCIÓN

Los motores térmicos funcionan bajo un ciclo termodinámico de potencia se clasifican en dos tipos: endotérmicos, o de combustión interna, como los motores Otto y Diesel, y exotérmicos, o de combustión externa, como los motores Ericsson y Stirling.

Los motores de combustión externa cuentan con un gas de trabajo, el que experimenta un proceso sucesivo de compresión y expansión, al ser sometidos a cambios de temperatura.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Desde hace un par de años, en la  Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central, se ha dado impulso, a la promoción de proyectos de investigación a través de grupos y semilleros de investigación, situación que ha permitido avanzar en procesos de apropiación de nuevo conocimiento por medio de la aplicación de soluciones prácticas a problemas de orden tecnológico cotidianos. Hoy en día se hace más imperioso el desarrollo y aplicación de las energías renovables para ayudar a cubrir la creciente demanda de energía; el diseñar y construir un motor de combustión externa en ET-ITC, permitirá a los miembros del semillero SER 1 apropiar el conocimiento básico para apoyar el desarrollo de estos tipos de motores amigables con el ambiente, ya que en lugar de usar combustibles fósiles para su funcionamiento, se podrá sustituir a los mismos con una fuente calórica totalmente sustentable con el medio, como la solar, y la geotérmica.  .

JUSTIFICACIÓN

El semillero de investigación SER 1, tiene entre sus objetivos el desarrollar prototipos a pequeña escala donde se pueda evidenciar la aplicación académica e investigativa de las energías renovables en el aula escolar; adicionalmente pretende diseñar y construir aplicaciones industriales donde las energías renovables son las protagonistas. El hecho de elaborar un proyecto de aplicación de un motor de combustión externa, permite cumplir con los objetivos del semillero de investigación, ya que será posible sustituir las fuentes generadoras de calor tradicionales por otras más amigables con el ambiente, situación que podría ser desarrollada con posterioridad a la construcción de un motor de estas características.

OBJETIVO GENERAL

 Diseñar y construir un motor térmico de combustión externa tipo en la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central,

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Seleccionar el tipo de motor de combustión interna más apropiado para su construcción.
• Analizar el principio de funcionamiento de los motores de combustión externa para proceder a su diseño.
• Construir el prototipo de motor de combustión externa seleccionado, donde se pueda evidenciar su funcionamiento en el ambiente escolar.                                    

REFERENTES TEORICOS

El ciclo termodinámico de un motor Ericsson consta de cuatro fases: Expansión isotérmica y proceso de absorción de calor. Compresión isobárica y proceso derechazo de calor. Compresión isotérmica y expansión isobárica

El motor Stirling usa un gas de trabajo, que puede ser aire, hidrógeno o helio, éste experimenta una exposición a temperatura máxima y mínima, lo que genera que se produzca un proceso cíclico de compresión y expansión de forma sucesiva, generando de esta forma trabajo.

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