Un motor o motor es una máquina diseñada para convertir una forma de energía en energía mecánica. Un motor se puede clasificar en una categoría según dos criterios: la forma de energía que acepta para crear movimiento y el tipo de movimiento que produce.
Como regla general, los motores tienen un eje, que en rotativa offset y a través de dispositivos mecánicos como engranajes de accionamiento. Las excepciones son los motores de cohete y los motores lineales. Hoy en día, los motores de combustión y los motores eléctricos son de suma importancia.
Motor de calor o motor térmico
En mecánica térmica, un motor térmico es un dispositivo físico o teórico capaz de intercambiar calor y trabajar con el entorno o con otros sistemas físicos. Las máquinas térmicas son típicamente cíclicas y, por lo tanto, se describen físicamente mediante un ciclo termodinámico. El nombre de una máquina térmica suele ser el del ciclo termodinámico asociado. A veces tienen nombres como motor diésel, motor Otto, motor de turbina o motores de vapor.
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, combustibles fósiles) ocurre con un oxidante (generalmente aire) en una cámara de combustión. En un motor de combustión interna, la expansión de los gases de alta temperatura y alta presión, que son producidos 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 moverlo a una distancia, genera trabajo mecánico.
Motor de combustión externa
Los motores de combustión externa son un tipo de motores en los que el combustible se utiliza para calentar un fluido de trabajo, a través del cual se lleva a cabo la conversión de energía térmica en trabajo mecánico. La máquina de vapor alternativa, la turbina de vapor y el motor Stirling pertenecen a esta categoría.
Un motor de combustión externa 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. El fluido entonces, al expandirse y actuar sobre el mecanismo del motor produce movimiento y trabajo utilizable. Luego, el fluido se enfría, se comprime y se reutiliza (ciclo cerrado), o (con menos frecuencia) se descarga, y el fluido frío se introduce (motor de aire de ciclo abierto).
El fluido de trabajo puede ser un gas, vapor o un líquido, como sucede en un motor Stirling, una máquina de vapor o un líquido orgánico respectivamente. El fluido puede ser de cualquier composición. El gas es, con mucho, el más común, aunque a veces incluso se usa líquido monofásico. En el caso de la máquina de vapor, el fluido cambia las fases entre líquido y gas.
Motores de combustión con aire de respiración
Los motores de combustión que respiran aire son motores de combustión que usan el oxígeno en el 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.
Un flujo continuo de aire fluye a través del motor de respiración de aire. Este aire se comprime, se mezcla con combustible, se enciende y se expulsa como gas de escape.
Motores de calor no combustible
Algunos motores convierten el calor de procesos no combustibles en trabajo mecánico, por ejemplo, una planta de energía nuclear utiliza el calor de la reacción nuclear para producir vapor y conducir una máquina de vapor, o una turbina de gas en un motor de cohete puede ser impulsada por la descomposición de peróxido de hidrógeno.
Aparte de las diferentes fuentes de energía, el motor a menudo se diseña de manera muy similar a un motor de combustión interno o externo. Otro grupo de motores no combustibles incluye motores de calor termoacústico (a veces llamados "motores TA") que son dispositivos termoacústicos que usan ondas de sonido de alta amplitud para bombear calor de un lugar a otro, o al contrario usan una diferencia de calor para inducir ondas de sonido de alta amplitud. En general, los motores termoacústicos se pueden dividir en dispositivos de onda estacionaria y de onda viajera.
Motor no térmico alimentado químicamente
Los motores no térmicos usualmente son impulsados por una reacción química, pero no son motores térmicos. Ejemplos:
- Motor molecular - motores encontrados en seres vivos.
- Motor molecular sintético.
Motor eléctrico
El motor eléctrico es una máquina eléctrica rotativa que transforma la energía eléctrica de entrada, aplicada a los terminales de suministro, en energía mecánica en la producción mostrada disponible en el eje del motor. Este tipo de máquina eléctrica se basa, de manera similar a lo que sucede en el generador eléctrico, las fuerzas electromagnéticas que interactúan entre un sistema de corriente y un campo magnético.
Los motores eléctricos pueden ser alimentados por corriente continua (por ejemplo, un dispositivo portátil alimentado por batería o vehículo motorizado), o por corriente alterna de una red de distribución eléctrica central.
Los motores más pequeños se pueden encontrar en los relojes de pulsera eléctricos. Los motores medianos de dimensiones y características altamente estandarizadas proporcionan una potencia mecánica conveniente para usos industriales. Los motores eléctricos más grandes se utilizan para la propulsión de grandes buques, y para fines tales como compresores de tubería, con clasificaciones de miles de kilovatios.
Los motores eléctricos pueden ser clasificados por la fuente de energía eléctrica, por su construcción interna y por su aplicación.
Motor de potencia física
Algunos motores funcionan con energía cinética o potencial, por ejemplo, algunos funiculares, transportadores de plano de gravedad y teleféricos han utilizado la energía de agua o rocas en movimiento, y algunos relojes tienen un peso que cae bajo la gravedad. Otras formas de energía potencial incluyen gases comprimidos (como motores neumáticos), resortes (motores de relojería) y bandas elásticas.
Motor neumático
El motor neumático, también llamado motor de aire comprimido, es un tipo particular de motor que realiza un trabajo mecánico al explotar la expansión del aire fuertemente comprimido. Los motores neumáticos generalmente convierten el aire comprimido en trabajo mecánico a través de un movimiento lineal o rotativo.
El movimiento lineal puede provenir de un diafragma o de un actuador de pistón, mientras que el movimiento giratorio es suministrado por un motor neumático tipo paleta o por un motor neumático de pistón. Los motores neumáticos han encontrado un éxito generalizado en la industria de herramientas manuales y se están haciendo intentos continuos para expandir su uso a la industria del transporte.
Los motores neumáticos han existido durante varios siglos en diferentes formas y varían en tamaño, desde las turbinas de los motores portátiles para alimentar hasta varios cientos de caballos. Algunos tipos se basan en pistones y cilindros, otros utilizan turbinas. Muchos motores de aire comprimido mejoran su rendimiento al calentar el aire entrante o el motor en sí. Los motores neumáticos se popularizan en los equipos portátiles, aunque existen intentos continuos para expandir su uso en la industria del transporte.
Motor hidráulico
Un motor hidráulico es aquel que deriva su poder de un fluido presurizado. Este tipo de motor se puede utilizar para mover cargas pesadas o producir movimiento.
Los diseños de motores hidráulicos son similares a los de las bombas hidráulicas. Algunas diferencias estructurales están asociadas con el flujo de potencia inverso a través de la máquina hidráulica que opera en el modo de motor hidráulico. A diferencia de las bombas hidráulicas, en el motor hidráulico, el fluido de trabajo se suministra a la entrada bajo presión, y el par se elimina del eje en la salida.