Un motor o motor es una máquina diseñada para convertir una o más formas de energía en energía mecánica . [1] [2]
Las fuentes de energía disponibles incluyen energía potencial (por ejemplo, energía del campo gravitacional de la Tierra aprovechada en la generación de energía hidroeléctrica ), energía térmica (por ejemplo, geotérmica ), energía química , potencial eléctrico y energía nuclear (de fisión nuclear o 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 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 mediante diversos procesos termodinámicos. El motor de combustión interna es quizás el ejemplo más común de motor térmico mecánico, en el que el calor de la combustión de un combustible provoca una rápida presurización de los productos gaseosos de la combustión en la cámara de combustión, lo que hace que se expandan e impulsen 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 .
Además de los motores térmicos, los motores eléctricos convierten la energía eléctrica en movimiento mecánico , los motores neumáticos utilizan aire comprimido y los motores de mecanismo de relojería de los juguetes de cuerda utilizan energía elástica . En los sistemas biológicos, los motores moleculares , como las miosinas en los músculos , utilizan 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 (por ejemplo , 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 el oxígeno mismo); o la aplicación necesita obtener calor por medios no químicos, como por ejemplo mediante reacciones nucleares .
Todos los motores térmicos alimentados químicamente emiten gases de escape. Los motores más limpios sólo emiten agua. Las estrictas cero emisiones generalmente significan cero emisiones distintas de agua y vapor de agua. Sólo los motores térmicos que queman hidrógeno puro (combustible) y oxígeno puro (oxidante) logran emisiones cero 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, lo que da como resultado pequeñas emisiones de NOx , lo cual es adverso incluso en pequeñas cantidades. Si se quema un hidrocarburo (como el alcohol o la gasolina) como combustible, se emiten grandes cantidades de CO2, un potente gas de efecto invernadero . El hidrógeno y el oxígeno del aire pueden reaccionar en agua mediante una pila de combustible sin producción secundaria de NOx , pero se trata de un motor electroquímico , no de un motor térmico.
La palabra motor deriva del francés antiguo engin , del latín ingenium –raíz de la palabra ingenioso– . Las armas de guerra preindustriales, como catapultas , trabuquetes y arietes , se llamaban 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 máquinas; la máquina de vapor es 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, siendo transportado por caballos hasta el lugar del incendio. [3]
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 ejerciendo un par o una fuerza lineal (generalmente en forma de empuje ). Los dispositivos que convierten la energía térmica en movimiento se denominan comúnmente simplemente motores . [4] Ejemplos de motores que ejercen un par incluyen los conocidos motores de gasolina y diésel de automóviles, así como los turboejes . Ejemplos de motores que producen empuje incluyen turbofan y cohetes .
Cuando se inventó el motor de combustión interna, el término motor se utilizó inicialmente para distinguirlo de la máquina de vapor, que era de uso generalizado en ese momento, impulsando locomotoras y otros vehículos como las apisonadoras . El término motor deriva del verbo latino moto que significa "poner en movimiento" o "mantener el movimiento". Por tanto, un motor es un dispositivo que imparte movimiento.
Motor y motor son intercambiables en inglés estándar. [5] En algunas jergas de ingeniería, las dos palabras tienen significados diferentes, en el 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. [6] [7] Sin embargo, los cohetes utilizan el término motor de cohete , a pesar de que consumen combustible.
Un motor térmico también puede servir como motor primario : un componente que transforma el flujo o los cambios de presión de un fluido en energía mecánica . [8] Un automóvil propulsado por un motor de combustión interna puede utilizar varios motores y bombas, pero en última instancia todos estos dispositivos obtienen 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 crea 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 esas fuerzas sobre otras sustancias como el aire, el agua o el vapor). [9] [ se necesita una mejor fuente ]
Las máquinas simples , como la maza y el remo (ejemplos de la palanca ), son prehistóricas . Los motores más complejos que utilizan fuerza humana , fuerza animal , energía hidráulica , energía eólica e incluso energía de vapor se remontan a la antigüedad. El poder humano se concentraba mediante el uso de motores simples, como el cabrestante , el molinete o la cinta de correr , y con cuerdas , poleas y dispositivos de poleas y aparejos; este poder se transmitía generalmente con las fuerzas multiplicadas y la velocidad reducida . 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 aquella época, incluidos Vitruvio , Frontino y Plinio el Viejo , tratan estas máquinas como algo común, por lo que su invención puede ser más antigua. En el siglo I d. C., el ganado vacuno y los caballos se utilizaban en los molinos , impulsando máquinas similares a las impulsadas por humanos en épocas anteriores.
Según Estrabón , en Kaberia del reino de Mitrídates se construyó un molino de agua durante el siglo I a.C. El uso de ruedas hidráulicas en los molinos se extendió por todo el Imperio Romano durante los siglos siguientes. Algunos eran bastante complejos, con acueductos , presas y compuertas para mantener y canalizar el agua, además de 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 Héroe de Alejandría se le atribuyen muchas de estas máquinas impulsadas por viento y vapor en el siglo I d. C., incluidas la Aeolipile y la máquina expendedora , a menudo estas máquinas estaban asociadas con la adoración, como altares animados y puertas automatizadas de los templos.
Los ingenieros musulmanes medievales emplearon engranajes en molinos y máquinas elevadoras de agua, y utilizaron presas como fuente de energía hidráulica para proporcionar energía adicional a los molinos de agua y máquinas elevadoras de agua. [10] En el mundo islámico medieval , tales avances hicieron posible mecanizar muchas tareas industriales que antes se realizaban mediante mano de obra .
En 1206, al-Jazari empleó un sistema de manivela y biela para dos de sus máquinas elevadoras de agua. Taqi al-Din [11] en 1551 y Giovanni Branca [12] en 1629 describieron un rudimentario dispositivo de turbina de vapor .
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 potencia sostenida, pero era útil para propulsar armamento a altas velocidades hacia los enemigos en la batalla y para fuegos artificiales . Después de la invención, esta innovación se extendió por toda Europa.
La máquina de vapor 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 ayudado por un vacío parcial. Mejorando el diseño de la máquina de vapor Newcomen de 1712 , la máquina de vapor Watt, desarrollada esporádicamente desde 1763 hasta 1775, supuso un gran paso en el desarrollo de la máquina de vapor. Al ofrecer un aumento espectacular 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 a 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 propuso teóricamente en 1824. [ cita necesaria ] En 1853-1857, Eugenio Barsanti y Felice Matteucci inventaron y patentaron un motor que utilizaba el principio de pistón libre y que posiblemente fue el primer motor de 4 tiempos. [14]
La invención de un motor de combustión interna que luego tuvo éxito comercial fue realizada durante 1860 por Etienne Lenoir . [15]
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.
El primer automóvil de éxito comercial, creado por Karl Benz , aumentó el interés por los motores ligeros y potentes. El ligero motor de combustión interna de gasolina, que funciona con un ciclo Otto de cuatro tiempos, ha sido el más exitoso para los 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 Estados Unidos, incluso para coches bastante pequeños.
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 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. Fueron utilizados en el Volkswagen Escarabajo , el Citroën 2CV , algunos automóviles Porsche y Subaru, muchas motocicletas BMW y Honda y motores de aviones de hélice .
La continuidad del uso del motor de combustión interna en los automóviles se debe en parte a la mejora de los sistemas de control del motor (ordenadores de a bordo que proporcionan procesos de gestión del motor e inyección de combustible controlada electrónicamente). La inducción de aire forzado mediante turbocompresor y sobrealimentador ha aumentado la potencia y la eficiencia del motor. Se han aplicado cambios similares a los motores diésel más pequeños, dándoles casi las mismas características de potencia que los motores de gasolina. Esto es especialmente evidente con la popularidad de los automóviles más pequeños propulsados por motores diésel en Europa. Los motores diésel más grandes todavía se utilizan 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 menores emisiones de hidrocarburos y CO 2 , pero mayor contaminación por partículas y NO x que los motores de gasolina. [16] Los motores diésel también son un 40% más eficientes en combustible que los motores de gasolina comparables. [dieciséis]
En la primera mitad del siglo XX, se produjo una tendencia al aumento de la potencia del motor, particularmente en los modelos estadounidenses. [ se necesita aclaración ] 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, el aumento del tamaño del motor y el aumento de la velocidad a la que el motor produce trabajo. Las mayores fuerzas y presiones creadas por estos cambios crearon problemas de vibración y tamaño del motor que llevaron a motores más rígidos y compactos con diseños de cilindros en V y opuestos que reemplazaron las disposiciones en línea recta más largas.
La eficiencia de combustión óptima en los vehículos de pasajeros se alcanza con una temperatura del refrigerante de aproximadamente 110 °C (230 °F). [17]
El desarrollo anterior de motores de automóviles produjo una gama mucho mayor de motores que los que se utilizan comúnmente en la actualidad. Los motores varían desde diseños de 1 a 16 cilindros con las correspondientes diferencias en tamaño total, peso, cilindrada y diámetros de los cilindros . En la mayoría de los modelos se optó por cuatro cilindros y potencias de 19 a 120 CV (de 14 a 90 kW). 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 horizontalmente opuestos. Con frecuencia se empleaban árboles de levas en cabeza . Los motores más pequeños solían estar refrigerados 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 retorno a diseños V-6 más pequeños y de 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 están colocados uno al lado del otro para crear la forma de W que comparte el mismo cigüeñal.
El motor de combustión interna más grande jamás construido es el Wärtsilä-Sulzer RTA96-C , un motor diésel turboalimentado de 14 cilindros y 2 tiempos 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 consumir hasta 250 toneladas de combustible por día.
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 produce.
Los motores de combustión son motores térmicos impulsados por el calor de un proceso de combustión .
El motor de combustión interna es un motor en el que la combustión de un combustible (generalmente, combustible fósil ) se produce con un oxidante (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 moverlo a una distancia , genera trabajo mecánico . [18] [19] [20] [21]
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 de un intercambiador de calor . Luego, el fluido , al expandirse y actuar sobre el mecanismo del motor, produce movimiento y trabajo utilizable . [22] Luego, el fluido se enfría, se comprime y se reutiliza (ciclo cerrado) o (menos comúnmente) se vierte y se extrae el fluido frío (motor de aire de ciclo abierto).
" Combustión " se refiere a la quema de combustible con un oxidante , para suministrar calor. Los motores de configuración y funcionamiento similares (o incluso idénticos) pueden utilizar un suministro de calor procedente de otras fuentes, como reacciones nucleares, solares, geotérmicas o exotérmicas que no implican combustión; pero no se clasifican entonces 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 de vapor o un líquido orgánico como el n-pentano en un ciclo Rankine Orgánico . El fluido puede tener cualquier composición; El gas es, con diferencia, el más común, aunque a veces incluso se utiliza líquido monofásico . En el caso de la máquina de vapor, el fluido cambia de fase entre líquido y gas.
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 . En teoría, esto debería dar como resultado un impulso específico mejor que el de 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 la combustión (calor) sale del motor en forma de gases de escape, que proporcionan empuje directamente.
Los motores que respiran aire típicos incluyen:
El funcionamiento de los motores suele tener un impacto negativo sobre la calidad del aire y los niveles de sonido ambiental . Ha habido un énfasis creciente en las características productoras de contaminación de los sistemas de energía 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 impulsados por baterías de producción limitada, no han demostrado ser competitivos debido a los costos y las características operativas. [ cita necesaria ] 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 rendimiento de las emisiones, aún no han sido desafiados significativamente. [ cita necesaria ] Varios fabricantes han introducido motores híbridos, principalmente con un pequeño motor de gasolina acoplado a un motor eléctrico y con un gran banco de baterías, estos están comenzando a convertirse en una opción popular debido a su conciencia ambiental.
Los gases de escape de un motor de encendido por chispa se componen de lo siguiente: nitrógeno del 70 al 75% (en volumen), vapor de agua del 10 al 12%, dióxido de carbono del 10 al 13,5%, hidrógeno del 0,5 al 2%, oxígeno del 0,2 al 2%, monóxido de carbono. : 0,1 a 6%, hidrocarburos no quemados 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 para combustibles y lubricantes, también compuestos halógenos y metálicos, y otras partículas. [23] El monóxido de carbono es altamente tóxico y puede causar intoxicación 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 de las principales preocupaciones en relación con el calentamiento global .
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 accionar una máquina de vapor, o una turbina de gas en un motor de cohete puede ser impulsada por peróxido de hidrógeno en descomposición . Aparte de la diferente fuente de energía, el motor suele estar diseñado de forma muy similar a un motor de combustión interna o externa.
Otro grupo de motores no comburentes incluye motores térmicos termoacústicos (a veces llamados "motores TA") que son dispositivos termoacústicos que utilizan ondas sonoras de alta amplitud para bombear calor de un lugar a otro o, por el contrario, utilizan una diferencia de calor para inducir ondas sonoras de alta amplitud. . En general, los motores termoacústicos se pueden dividir en dispositivos de onda estacionaria y de onda viajera. [24]
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 tipo alfa, en el que el gas fluye, a través de un recuperador , entre un cilindro caliente y un cilindro frío, que están unidos 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 provoca su compresión por el otro pistón (de desplazamiento), que lo fuerza a regresar al cilindro caliente. [25]
Los motores no térmicos suelen funcionar mediante una reacción química, pero no son motores térmicos. Ejemplos incluyen:
Un motor eléctrico utiliza energía eléctrica para producir energía mecánica , generalmente mediante la interacción de campos magnéticos y conductores portadores de corriente . El proceso inverso, producir energía eléctrica a partir de energía mecánica, se logra mediante un generador o dinamo . Los motores de tracción utilizados 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 funcionar con corriente continua (por ejemplo, un dispositivo portátil o un vehículo de motor alimentado por batería ) o con corriente alterna procedente de una red de distribución eléctrica central. Los motores más pequeños se pueden encontrar en relojes de pulsera eléctricos. Los motores de tamaño mediano, con dimensiones y características altamente estandarizadas, proporcionan 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 potencias 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 producción de fuerza mecánica mediante 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 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 leyes 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 energía útil durante décadas. [26] Cuando la eficiencia de un motor aumenta incluso en unos pocos puntos porcentuales, el ahorro, en kilovatios hora (y por lo tanto en costo), es enorme. La eficiencia de energía eléctrica de un motor de inducción industrial típico se puede mejorar: 1) reduciendo las pérdidas eléctricas en los devanados del estator (por ejemplo, aumentando el área de la sección transversal del conductor , mejorando la técnica de devanado y utilizando materiales con mayor potencia eléctrica) . conductividades , 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 viento, 5) mejorar los rodamientos para reducir las pérdidas por fricción y 6) minimizar las tolerancias de fabricación . Para más información sobre este tema, consulte Eficiencia premium ).
Por convención, motor eléctrico se refiere a una locomotora eléctrica de ferrocarril , más que a un motor eléctrico.
Algunos motores funcionan con energía potencial o cinética; por ejemplo, algunos funiculares , aviones de gravedad y teleféricos han utilizado la energía del agua o de las rocas en movimiento, y algunos relojes tienen un peso que cae bajo la acción de la 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 impulsados por energía potencial.
Un motor neumático es una máquina que convierte la energía potencial en forma de aire comprimido en trabajo mecánico . Los motores neumáticos generalmente convierten el aire comprimido en trabajo mecánico mediante movimiento lineal o giratorio. El movimiento lineal puede provenir de un actuador de diafragma o de pistón, mientras que el movimiento giratorio lo proporciona un motor neumático de paletas o un motor neumático de pistón. Los motores neumáticos han tenido un éxito generalizado en la industria de herramientas manuales y se están realizando continuos intentos para ampliar 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.
Un motor hidráulico obtiene su potencia de un líquido presurizado . Este tipo de motor se utiliza para mover cargas pesadas y accionar maquinaria. [27]
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.
Los siguientes se utilizan en la evaluación del rendimiento de un motor.
La velocidad se refiere a la rotación del cigüeñal en los motores de pistón y a la velocidad de los rotores del compresor/turbina y de los rotores de los motores eléctricos. Se mide en revoluciones por minuto (rpm).
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. También es la fuerza que se ejerce sobre un barco como consecuencia de que su hélice acelera el agua que lo atraviesa.
El par es un momento de giro en un eje y se calcula multiplicando la fuerza que causa el momento por su distancia al eje.
La potencia es la medida de qué tan rápido se realiza el trabajo.
La eficiencia es una proporción de la producción de energía útil en comparación con la entrada total.
El ruido del vehículo proviene predominantemente del motor a bajas velocidades y de los neumáticos y el aire que pasa por el vehículo a velocidades más altas. [28] Los motores eléctricos son más silenciosos que los motores de combustión interna. Los motores que producen empuje, como los turbofan, turborreactores y cohetes, emiten la mayor cantidad de ruido debido a la forma en que sus corrientes de escape de alta velocidad que producen empuje interactúan con el aire estacionario circundante. La tecnología de reducción de ruido incluye silenciadores (silenciadores) en los sistemas de admisión y escape en motores de gasolina y diésel y revestimientos de atenuación de ruido en las entradas de turbofan.
Los tipos de motores particularmente notables incluyen:
una persona o cosa que imparte movimiento, esp. Un dispositivo, como una máquina de vapor, que recibe y modifica energía de alguna fuente para utilizarla en la conducción de maquinaria.
Posteriormente se presentó una solicitud a la Oficina de Patentes del Reino de Piamonte, con el número 700 del Tomo VII de dicha Oficina.
El texto de esta solicitud de patente no está disponible, sólo una foto de la tabla que contiene un dibujo del motor.
Pudo haber sido una nueva patente o una extensión de una patente concedida tres días antes, el 30 de diciembre de 1857, en Turín.
