Motor

Un motor es una máquina diseñada para convertir una o más formas de energía en energía mecánica.

Las fuentes de energía disponibles incluyen energía potencial (p. ej., energía del campo gravitatorio de la Tierra explotado en la generación de energía hidroeléctrica), energía térmica (p. ej., geotérmica), energía química, potencial eléctrico y energía nuclear (de fisión o fusión nuclear). Muchos de estos procesos generan calor como forma de energía intermedia, por lo que las máquinas térmicas tienen especial importancia. Algunos procesos naturales, como las células de convección atmosférica, convierten el calor ambiental en movimiento (p. ej., en forma de corrientes de aire ascendentes). La energía mecánica es de particular 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 varios procesos termodinámicos. El motor de combustión interna es quizás el ejemplo más común de un motor térmico mecánico, en el que el calor 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 de movimiento de Newton.

Además de los motores térmicos, los motores eléctricos convierten la energía eléctrica en movimiento mecánico, los motores neumáticos utilizan aire comprimido y los motores mecánicos de los juguetes de cuerda utilizan energía elástica. En los sistemas biológicos, los motores moleculares, como las miosinas en los músculos, usan energía química para crear fuerzas y, en última instancia, movimiento (un motor químico, pero no un motor térmico).

Los motores térmicos químicos que emplean aire (gas atmosférico ambiental) como parte de la reacción del combustible se consideran motores que respiran aire. Los motores térmicos químicos diseñados para funcionar fuera de la atmósfera terrestre (p. ej., cohetes, submarinos profundamente sumergidos) necesitan llevar un componente de combustible adicional llamado oxidante (aunque existen superoxidantes adecuados para su uso en cohetes, como el flúor, un oxidante más potente que oxígeno mismo); o la aplicación necesita obtener calor por medios no químicos, como por ejemplo mediante reacciones nucleares.

Emisión/Subproductos

Todos los motores térmicos de combustible químico emiten gases de escape. Los motores más limpios solo emiten agua. Las emisiones cero estrictas generalmente significan cero emisiones distintas del agua y el vapor de agua. Solo los motores térmicos que queman hidrógeno puro (combustible) y oxígeno puro (oxidante) logran cero emisiones según una definición estricta (en la práctica, un tipo de motor de cohete). Si se quema hidrógeno en combinación con aire (todos los motores que respiran aire), se produce una reacción secundaria entre el oxígeno atmosférico y el nitrógeno atmosférico que da lugar a pequeñas emisiones de _NOx, que es perjudicial incluso en pequeñas cantidades. Si se quema un hidrocarburo (como alcohol o gasolina) como combustible, grandes cantidades de CO ₂se emiten, un potente gas de efecto invernadero. El hidrógeno y el oxígeno del aire pueden reaccionar en agua mediante una celda de combustible sin producción secundaria de NO _x, pero este es un motor electroquímico, no un motor térmico.

Terminología

La palabra motor deriva del francés antiguo engin, del latín ingenium –la raíz de la palabra ingenioso. Las armas de guerra preindustriales, como catapultas, trabuquetes y arietes, se denominaban máquinas de asedio, y el conocimiento de cómo construirlas a menudo se trataba como un secreto militar. La palabra desmotadora, como en desmotadora de algodón, es la abreviatura de motor.. La mayoría de los dispositivos mecánicos inventados durante la revolución industrial se describieron como motores, siendo la máquina de vapor un ejemplo notable. Sin embargo, las máquinas de vapor originales, como las de Thomas Savery, no eran máquinas mecánicas sino bombas. De esta manera, un camión de bomberos en su forma original era simplemente una bomba de agua, y el camión era transportado al fuego por caballos.

En el uso moderno, el término motor generalmente describe dispositivos, como máquinas de vapor y motores de combustión interna, que queman o consumen combustible para realizar un trabajo mecánico al ejercer un par o una fuerza lineal (generalmente en forma de empuje). Los dispositivos que convierten la energía térmica en movimiento se conocen comúnmente como motores. Los ejemplos de motores que ejercen un par incluyen los motores de gasolina y diésel de automóviles familiares, así como los turboejes. Los ejemplos de motores que producen empuje incluyen turboventiladores y cohetes.

Cuando se inventó el motor de combustión interna, el término motor se usó inicialmente para distinguirlo del motor de vapor, que se usaba mucho en ese momento, impulsando locomotoras y otros vehículos como apisonadoras. El término motor deriva del verbo latino moto que significa 'poner en movimiento' o 'mantener el movimiento'. Así, un motor es un dispositivo que imparte movimiento.

El motor y el motor son intercambiables en inglés estándar. En algunas jergas de ingeniería, las dos palabras tienen significados diferentes, en los que motor es un dispositivo que quema o consume combustible, cambiando su composición química, y un motor es un dispositivo impulsado por electricidad, aire o presión hidráulica, que no cambia. la composición química de su fuente de energía. Sin embargo, la cohetería utiliza el término motor cohete, aunque consumen combustible.

Una máquina térmica también puede servir como motor principal, un componente que transforma el flujo o los cambios de presión de un fluido en energía mecánica. Un automóvil propulsado por un motor de combustión interna puede hacer uso de varios motores y bombas, pero en última instancia, todos estos dispositivos derivan su energía del motor. Otra forma de verlo es que un motor recibe energía de una fuente externa y luego la convierte en energía mecánica, mientras que un motor genera energía a partir de la presión (derivada directamente de la fuerza explosiva de la combustión u otra reacción química, o secundariamente de la acción de alguna de estas fuerzas sobre otras sustancias como el aire, el agua o el vapor).

Historia

Antigüedad

Las máquinas simples, como el palo y el remo (ejemplos de la palanca), son prehistóricas. Los motores más complejos que utilizan energía humana, animal, hidráulica, eólica e incluso de vapor se remontan a la antigüedad. El poder humano se centró en el uso de motores simples, como el cabrestante, el molinete o la cinta de correr, y con cuerdas, poleas y arreglos de bloques y aparejos; esta potencia se transmitía normalmente con las fuerzas multiplicadas y la velocidad reducida. Estos se utilizaron en grúas y a bordo de barcos en la Antigua Grecia, así como en minas, bombas de agua y máquinas de asedio en la Antigua Roma. Los escritores de la época, incluidos Vitruvio, Frontino y Plinio el Viejo, tratan estas máquinas como un lugar común, por lo que su invención puede ser más antigua. En el siglo I d.C., el ganado y los caballos se utilizaban en los molinos,

Según Estrabón, se construyó un molino accionado por agua en Kaberia del reino de Mitrídates durante el siglo I a. El uso de ruedas hidráulicas en molinos se extendió por todo el Imperio Romano durante los siguientes siglos. Algunas eran bastante complejas, con acueductos, presas y esclusas para mantener y canalizar el agua, junto con sistemas de engranajes o ruedas dentadas de madera y metal para regular la velocidad de rotación. Pequeños dispositivos más sofisticados, como el Mecanismo de Antikythera, utilizaban complejos trenes de engranajes y diales para actuar como calendarios o predecir eventos astronómicos. En un poema de Ausonio del siglo IV d. C., menciona una sierra para cortar piedra impulsada por agua. A Hero of Alexandria se le atribuyen muchas de estas máquinas impulsadas por viento y vapor en el siglo I d.C., incluido el Aeolipile y la máquina expendedora,

Medieval

Los ingenieros musulmanes medievales emplearon engranajes en molinos y máquinas elevadoras de agua, y utilizaron represas como fuente de energía hidráulica para proporcionar energía adicional a molinos de agua y máquinas elevadoras de agua. En el mundo islámico medieval, estos avances permitieron mecanizar muchas tareas industriales que antes se realizaban manualmente.

En 1206, al-Jazari empleó un sistema de biela y manivela para dos de sus máquinas elevadoras de agua. Un dispositivo de turbina de vapor rudimentario fue descrito por Taqi al-Din en 1551 y por Giovanni Branca en 1629.

En el siglo XIII, se inventó en China el motor de cohete sólido. Impulsado por pólvora, esta forma más simple de motor de combustión interna no podía entregar una potencia sostenida, pero era útil para impulsar armamento a altas velocidades hacia los enemigos en la batalla y para los fuegos artificiales. Después de la invención, esta innovación se extendió por toda Europa.

Revolución industrial

La máquina de vapor de Watt fue el primer tipo de máquina de vapor que utilizó vapor a una presión justo por encima de la atmosférica para impulsar el pistón con la ayuda de un vacío parcial. Mejorando el diseño de la máquina de vapor Newcomen de 1712, la máquina de vapor Watt, desarrollada esporádicamente entre 1763 y 1775, fue un gran paso en el desarrollo de la máquina de vapor. Ofreciendo un aumento dramático en la eficiencia del combustible, el diseño de James Watt se convirtió en sinónimo de máquinas de vapor, debido en gran parte a su socio comercial, Matthew Boulton. Permitió el rápido desarrollo de fábricas semiautomáticas eficientes a una escala antes inimaginable en lugares donde no se disponía de energía hidráulica. El desarrollo posterior condujo a las locomotoras de vapor y una gran expansión del transporte ferroviario.

En cuanto a los motores de pistón de combustión interna, estos fueron probados en Francia en 1807 por de Rivaz e, independientemente, por los hermanos Niépce. Carnot los adelantó teóricamente en 1824. En 1853-1857, Eugenio Barsanti y Felice Matteucci inventaron y patentaron un motor que utilizaba el principio de pistón libre que posiblemente fue el primer motor de 4 tiempos.

La invención de un motor de combustión interna que luego tuvo éxito comercial fue realizada durante 1860 por Etienne Lenoir.

En 1877, el ciclo Otto era capaz de proporcionar una relación potencia/peso mucho mayor que las máquinas de vapor y funcionaba mucho mejor para muchas aplicaciones de transporte, como automóviles y aviones.

Automóviles

El primer automóvil comercialmente exitoso, creado por Karl Benz, se sumó al interés por los motores ligeros y potentes. El motor ligero de combustión interna de gasolina, que funciona con un ciclo Otto de cuatro tiempos, ha sido el más exitoso para automóviles ligeros, mientras que el motor diésel, más eficiente, se utiliza para camiones y autobuses. Sin embargo, en los últimos años, los motores turbodiésel se han vuelto cada vez más populares, especialmente fuera de los Estados Unidos, incluso para autos bastante pequeños.

Pistones opuestos horizontalmente

En 1896, Karl Benz obtuvo una patente por su diseño del primer motor con pistones opuestos horizontalmente. Su diseño creó un motor en el que los pistones correspondientes se mueven en cilindros horizontales y alcanzan el punto muerto superior simultáneamente, equilibrándose así automáticamente entre sí con respecto a su impulso individual. Los motores de este diseño a menudo se denominan motores planos debido a su forma y perfil más bajo. Se utilizaron en el Volkswagen Beetle, el Citroën 2CV, algunos automóviles Porsche y Subaru, muchas motocicletas BMW y Honda y motores de aviones de hélice.

Avance

La continuación del uso del motor de combustión interna para automóviles se debe en parte a la mejora de los sistemas de control del motor (computadoras a bordo que proporcionan procesos de gestión del motor e inyección de combustible controlada electrónicamente). La inducción de aire forzado mediante turboalimentación y sobrealimentación ha aumentado la potencia y la eficiencia del motor. Se han aplicado cambios similares a los motores diesel más pequeños, dándoles casi las mismas características de potencia que los motores de gasolina. Esto es especialmente evidente con la popularidad de los automóviles pequeños propulsados ​​por motores diesel en Europa. Los motores diesel más grandes todavía se usan a menudo en camiones y maquinaria pesada, aunque requieren un mecanizado especial que no está disponible en la mayoría de las fábricas. Los motores diésel producen menos emisiones de hidrocarburos y CO ₂, pero más partículas yNO _x contaminación, que los motores de gasolina. Los motores diésel también son un 40 % más eficientes en combustible que los motores de gasolina comparables.

Potencia creciente

En la primera mitad del siglo XX, se produjo una tendencia al aumento de la potencia del motor, especialmente en los modelos estadounidenses. Los cambios de diseño incorporaron todos los métodos conocidos para aumentar la capacidad del motor, incluido el aumento de la presión en los cilindros para mejorar la eficiencia, aumentar el tamaño del motor y aumentar la velocidad a la que el motor produce trabajo. Las fuerzas y presiones más altas creadas por estos cambios crearon vibraciones en el motor y problemas de tamaño que llevaron a motores más rígidos y compactos con diseños de cilindros en V y opuestos que reemplazaron los diseños en línea recta más largos.

Eficiencia de combustión

La eficiencia de combustión óptima en los vehículos de pasajeros se alcanza con una temperatura del refrigerante de alrededor de 110 °C (230 °F).

Configuración del motor

El desarrollo anterior de motores de automóviles produjo una gama mucho más amplia de motores que los que se usan comúnmente en la actualidad. Los motores han variado desde diseños de 1 a 16 cilindros con las diferencias correspondientes en el tamaño total, el peso, el desplazamiento del motor y el diámetro interior de los cilindros. Se siguieron cuatro cilindros y potencias de 19 a 120 hp (14 a 90 kW) en la mayoría de los modelos. Se construyeron varios modelos de tres cilindros y dos tiempos, mientras que la mayoría de los motores tenían cilindros rectos o en línea. Había varios modelos de tipo V y también marcas de dos y cuatro cilindros opuestos horizontalmente. Los árboles de levas en cabeza se emplearon con frecuencia. Los motores más pequeños generalmente estaban enfriados por aire y ubicados en la parte trasera del vehículo; las relaciones de compresión eran relativamente bajas. Las décadas de 1970 y 1980 vieron un mayor interés en mejorar la economía de combustible, lo que provocó un regreso a diseños más pequeños de V-6 y cuatro cilindros, con hasta cinco válvulas por cilindro para mejorar la eficiencia. El Bugatti Veyron 16.4 funciona con un motor W16, lo que significa que dos diseños de cilindros V8 se colocan uno al lado del otro para crear la forma de W que comparten el mismo cigüeñal.

El motor de combustión interna más grande jamás construido es el Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, un motor diesel turboalimentado de 2 tiempos y 14 cilindros que fue diseñado para propulsar el Emma Mærsk, el buque portacontenedores más grande del mundo cuando se lanzó en 2006. Este motor tiene una masa de 2.300 toneladas y cuando funciona a 102 rpm (1,7 Hz) produce más de 80 MW y puede utilizar hasta 250 toneladas de combustible al día.

Tipos

Un motor puede clasificarse en una categoría según dos criterios: la forma de energía que acepta para crear movimiento y el tipo de movimiento que genera.

Motor térmico

Motor de combustión

Los motores de combustión son motores térmicos impulsados ​​por el calor de un proceso de combustión.

Motor de combustión interna

El motor de combustión interna es un motor en el que la combustión de un combustible (generalmente combustible fósil) se produce con un comburente (normalmente aire) en una cámara de combustión. En un motor de combustión interna, la expansión de los gases a alta temperatura y alta presión, que se producen por la combustión, aplica fuerza directamente a los componentes del motor, como los pistones o las palas de la turbina o una boquilla, y al moverlos a lo largo de una distancia, genera trabajo mecánico.

Motor de combustión externa

Un motor de combustión externa (motor EC) es un motor térmico en el que un fluido de trabajo interno se calienta mediante la combustión de una fuente externa, a través de la pared del motor o un intercambiador de calor. Entonces, el fluido, al expandirse y actuar sobre el mecanismo del motor, produce movimiento y trabajo utilizable. Luego, el fluido se enfría, comprime y reutiliza (ciclo cerrado) o (menos comúnmente) se descarga y se enfría el fluido (motor de aire de ciclo abierto).

"Combustión" se refiere a quemar combustible con un oxidante, para suministrar el calor. Los motores de configuración y funcionamiento similares (o incluso idénticos) pueden utilizar un suministro de calor de otras fuentes, como reacciones nucleares, solares, geotérmicas o exotérmicas que no impliquen combustión; pero no se clasifican estrictamente como motores de combustión externa, sino como motores térmicos externos.

El fluido de trabajo puede ser un gas como en un motor Stirling, o vapor como en un motor a vapor o un líquido orgánico como n-pentano en un ciclo orgánico de Rankine. El fluido puede ser de cualquier composición; el gas es, con mucho, el más común, aunque a veces se utiliza incluso líquido monofásico. En el caso de la máquina de vapor, el fluido cambia de fase entre líquido y gas.

Motores de combustión de respiración de aire

Los motores de combustión que respiran aire son motores de combustión que utilizan el oxígeno del aire atmosférico para oxidar ('quemar') el combustible, en lugar de transportar un oxidante, como en un cohete. Teóricamente, esto debería resultar en un mejor impulso específico que para los motores de cohetes.

Una corriente continua de aire fluye a través del motor que respira aire. Este aire se comprime, se mezcla con combustible, se enciende y se expulsa como gas de escape. En los motores de reacción, la mayor parte de la energía de combustión (calor) sale del motor como gas de escape, que proporciona empuje directamente.Ejemplos

Los motores típicos de respiración de aire incluyen:

• Motor alternativo
• Máquina de vapor
• Turbina de gas
• Motor a reacción que respira aire
• motor turbohélice
• Motor de detonación de pulso
• Chorro de pulso
• estatorreactor
• chorro de chatarra
• Motor de ciclo de aire líquido/Motores de reacción SABRE.

Efectos ambientales

El funcionamiento de los motores normalmente tiene un impacto negativo sobre la calidad del aire y los niveles de sonido ambiental. Ha habido un énfasis creciente en las características que producen contaminación de los sistemas de potencia de los automóviles. Esto ha creado un nuevo interés en fuentes de energía alternativas y refinamientos de motores de combustión interna. Aunque han aparecido algunos vehículos eléctricos alimentados por baterías de producción limitada, no han demostrado ser competitivos debido a los costos y las características operativas. En el siglo XXI, el motor diésel ha ido ganando popularidad entre los propietarios de automóviles. Sin embargo, el motor de gasolina y el motor diésel, con sus nuevos dispositivos de control de emisiones para mejorar el desempeño de las emisiones, aún no han sido desafiados significativamente.Varios fabricantes han introducido motores híbridos, principalmente con un pequeño motor de gasolina junto con un motor eléctrico y con un gran banco de baterías, que están comenzando a convertirse en una opción popular debido a su conciencia ambiental.

Calidad del aire

Los gases de escape de un motor de encendido por chispa consisten en lo siguiente: 70 a 75 % de nitrógeno (en volumen), 10 a 12 % de vapor de agua, 10 a 13,5 % de dióxido de carbono, 0,5 a 2 % de hidrógeno, 0,2 a 2 % de oxígeno, monóxido de carbono: 0,1 a 6 %, hidrocarburos sin quemar y productos de oxidación parcial (por ejemplo, aldehídos) 0,5 a 1 %, monóxido de nitrógeno 0,01 a 0,4 %, óxido nitroso <100 ppm, dióxido de azufre 15 a 60 ppm, trazas de otros compuestos como aditivos de combustible y lubricantes, también compuestos halógenos y metálicos, y otras partículas.El monóxido de carbono es altamente tóxico y puede causar envenenamiento por monóxido de carbono, por lo que es importante evitar cualquier acumulación de gas en un espacio confinado. Los convertidores catalíticos pueden reducir las emisiones tóxicas, pero no eliminarlas. Además, las emisiones de gases de efecto invernadero resultantes, principalmente dióxido de carbono, del uso generalizado de motores en el mundo industrializado moderno están contribuyendo al efecto invernadero global, una preocupación principal con respecto al calentamiento global.

Motores térmicos sin combustión

Algunos motores convierten el calor de procesos no combustibles en trabajo mecánico, por ejemplo, una planta de energía nuclear usa el calor de la reacción nuclear para producir vapor y accionar una máquina de vapor, o una turbina de gas en un motor de cohete puede ser impulsada por la descomposición del peróxido de hidrógeno. Aparte de la fuente de energía diferente, el motor a menudo tiene la misma ingeniería que un motor de combustión interna o externa.

Otro grupo de motores no combustibles incluye motores térmicos termoacústicos (a veces llamados "motores TA"), que son dispositivos termoacústicos que utilizan ondas sonoras de gran amplitud para bombear calor de un lugar a otro o, por el contrario, utilizan una diferencia de calor para inducir ondas sonoras de gran amplitud.. En general, los motores termoacústicos se pueden dividir en dispositivos de onda estacionaria y de onda viajera.

Los motores Stirling pueden ser otra forma de motor térmico no combustible. Utilizan el ciclo termodinámico de Stirling para convertir el calor en trabajo. Un ejemplo es el motor Stirling de tipo alfa, en el que el gas fluye, a través de un recuperador, entre un cilindro caliente y un cilindro frío, que están conectados a pistones alternativos desfasados ​​90°. El gas recibe calor en el cilindro caliente y se expande, impulsando el pistón que hace girar el cigüeñal. Después de expandirse y fluir a través del recuperador, el gas rechaza calor en el cilindro frío y la consiguiente caída de presión conduce a su compresión por el otro pistón (desplazamiento), que lo obliga a regresar al cilindro caliente.

Motor alimentado químicamente no térmico

Los motores no térmicos generalmente funcionan con una reacción química, pero no son motores térmicos. Ejemplos incluyen:

• Motor molecular: motores que se encuentran en los seres vivos.
• Motor molecular sintético.

Motor eléctrico

un motor electricousa energía eléctrica para producir energía mecánica, generalmente a través de la interacción de campos magnéticos y conductores que transportan corriente. El proceso inverso, producir energía eléctrica a partir de energía mecánica, se lleva a cabo mediante un generador o dínamo. Los motores de tracción que se utilizan en los vehículos suelen realizar ambas tareas. Los motores eléctricos pueden funcionar como generadores y viceversa, aunque esto no siempre es práctico. Los motores eléctricos son omnipresentes y se encuentran en aplicaciones tan diversas como ventiladores industriales, sopladores y bombas, máquinas herramienta, electrodomésticos, herramientas eléctricas y unidades de disco. Pueden ser alimentados por corriente continua (por ejemplo, un dispositivo portátil alimentado por batería o un vehículo motorizado), o por corriente alterna desde una red de distribución eléctrica central. Los motores más pequeños se pueden encontrar en los relojes de pulsera eléctricos. Los motores de tamaño mediano, de dimensiones y características altamente estandarizadas, brindan potencia mecánica conveniente para usos industriales. Los motores eléctricos más grandes se utilizan para la propulsión de grandes barcos y para fines tales como compresores de tuberías, con clasificaciones de miles de kilovatios. Los motores eléctricos pueden clasificarse por la fuente de energía eléctrica, por su construcción interna y por su aplicación.

El principio físico de la producción de fuerza mecánica por las interacciones de una corriente eléctrica y un campo magnético se conocía ya en 1821. A lo largo del siglo XIX se construyeron motores eléctricos de eficiencia creciente, pero la explotación comercial de motores eléctricos a gran escala requería motores eléctricos eficientes. generadores eléctricos y redes de distribución eléctrica.

Para reducir el consumo de energía eléctrica de los motores y sus huellas de carbono asociadas, varias autoridades reguladoras en muchos países han introducido e implementado legislación para fomentar la fabricación y el uso de motores eléctricos de mayor eficiencia. Un motor bien diseñado puede convertir más del 90 % de su energía de entrada en potencia útil durante décadas.Cuando la eficiencia de un motor aumenta incluso unos pocos puntos porcentuales, los ahorros, en kilovatios hora (y, por lo tanto, en costo), son enormes. La eficiencia energética eléctrica de un motor de inducción industrial típico puede mejorarse: 1) reduciendo las pérdidas eléctricas en los devanados del estator (p. ej., aumentando el área de la sección transversal del conductor, mejorando la técnica de devanado y utilizando materiales con mayor potencia eléctrica). conductividades eléctricas, como el cobre), 2) reducir las pérdidas eléctricas en la bobina del rotor o en la fundición (por ejemplo, mediante el uso de materiales con conductividades eléctricas más altas, como el cobre), 3) reducir las pérdidas magnéticas mediante el uso de acero magnético de mejor calidad, 4) mejorar la aerodinámica de los motores para reducir las pérdidas mecánicas por efecto del viento, 5) mejorar los cojinetes para reducir las pérdidas por fricción y 6) minimizar las tolerancias de fabricación.Para obtener más información sobre este tema, consulte Eficiencia premium).

Por convención, motor eléctrico se refiere a una locomotora eléctrica de ferrocarril, en lugar de un motor eléctrico.

Motor accionado físicamente

Algunos motores funcionan con energía potencial o cinética, por ejemplo, algunos funiculares, aviones de gravedad y transportadores de teleféricos han utilizado la energía del agua o las rocas en movimiento, y algunos relojes tienen un peso que cae por gravedad. Otras formas de energía potencial incluyen gases comprimidos (como motores neumáticos), resortes (motores de relojería) y bandas elásticas.

Los motores de asedio militares históricos incluían grandes catapultas, trabuquetes y (hasta cierto punto) arietes que funcionaban con energía potencial.

Motor neumático

Un motor neumático es una máquina que convierte energía potencial en forma de aire comprimido en trabajo mecánico. Los motores neumáticos generalmente convierten el aire comprimido en trabajo mecánico a través de un movimiento lineal o rotatorio. El movimiento lineal puede provenir de un actuador de pistón o de diafragma, mientras que el movimiento rotatorio lo proporciona un motor neumático tipo paleta o un motor neumático de pistón. Los motores neumáticos han encontrado un éxito generalizado en la industria de las herramientas manuales y se están realizando intentos continuos para expandir su uso a la industria del transporte. Sin embargo, los motores neumáticos deben superar las deficiencias de eficiencia antes de ser vistos como una opción viable en la industria del transporte.

Motor hidraulico

Un motor hidráulico obtiene su potencia de un líquido presurizado. Este tipo de motor se utiliza para mover cargas pesadas y accionar maquinaria.

Híbrido

Algunas unidades motoras pueden tener múltiples fuentes de energía. Por ejemplo, el motor eléctrico de un vehículo eléctrico híbrido enchufable podría obtener electricidad de una batería o de combustibles fósiles a través de un motor de combustión interna y un generador.

Actuación

Los siguientes se utilizan en la evaluación del rendimiento de un motor.

Velocidad

La velocidad se refiere a la rotación del cigüeñal en los motores de pistón y la velocidad de los rotores del compresor/turbina y los rotores de los motores eléctricos. Se mide en revoluciones por minuto (rpm).

Empuje

El empuje es la fuerza que se ejerce sobre un avión como consecuencia de que su hélice o motor a reacción acelera el aire que lo atraviesa. Es también la fuerza que se ejerce sobre un barco como consecuencia de que su hélice acelera el agua que lo atraviesa.

Esfuerzo de torsión

El par es un momento de giro en un eje y se calcula multiplicando la fuerza que causa el momento por su distancia desde el eje.

Energía

La potencia es la medida de la rapidez con que se realiza el trabajo.

Eficiencia

La eficiencia es una medida de cuánto combustible se desperdicia en la producción de energía.

Niveles de sonido

El ruido del vehículo proviene predominantemente del motor a velocidades bajas del vehículo y de los neumáticos y el aire que pasa por el vehículo a velocidades más altas. Los motores eléctricos son más silenciosos que los motores de combustión interna. Los motores que producen empuje, como los turboventiladores, los turborreactores y los cohetes, emiten la mayor cantidad de ruido debido a la forma en que sus flujos de escape de alta velocidad que producen empuje interactúan con el aire estacionario circundante. La tecnología de reducción de ruido incluye silenciadores del sistema de admisión y escape (silenciadores) en motores de gasolina y diésel y revestimientos de atenuación de ruido en las entradas de los turboventiladores.

Motores por uso

Los tipos de motores particularmente notables incluyen:

• motor de avión
• Motor de automóvil
• modelo de motor
• motor de motocicleta
• Motores de propulsión marinos como motores fuera de borda
• Motor fuera de carretera es el término que se utiliza para definir los motores que no utilizan los vehículos en las carreteras.
• Locomotora de ferrocarril
• Motores de propulsión de naves espaciales como el motor Rocket
• motor de tracción