Motor

El motor es una máquina capaz de transformar una fuente de energía , que puede ser en forma química (en presencia de un combustible ), eléctrica o térmica , en energía mecánica o trabajo mecánico continuo (dispositivos capaces de esta transformación de forma impulsiva y discontinuos se denominan actuadores ; músculos piezoeléctricos , válvulas solenoides , relés , etc.), típicamente utilizados en el campo de aplicación con fines de propulsión paravehículos de varios tipos.

Historia

Uno de los primeros motores tal y como se entiende hoy en día fue la máquina de vapor , en la que se produce vapor de agua sobrecalentado en una caldera que luego, al expandirse en un cilindro, produce un empuje sobre un pistón . Este movimiento, realizado alternativamente con otros dispositivos mecánicos, puede transferirse a una rueda oa un volante de inercia a través de un mecanismo de biela-manivela , de modo que sea posible mover el vehículo .

Durante el siglo XIX , los barcos de vapor sustituyeron a los veleros y hacia finales del mismo siglo el desarrollo del motor de combustión interna hizo posible el gran desarrollo de la industria del automóvil y, posteriormente, el nacimiento de la industria aeronáutica. Después de la Segunda Guerra Mundial , el uso para el vuelo aeronáutico requirió el desarrollo de los motores a reacción , mientras que el nacimiento de los vuelos espaciales permitió el gran desarrollo de los motores cohete y, en particular, del motor cohete químico .

En los últimos años, las necesidades de los vuelos interplanetarios están impulsando la investigación hacia nuevas soluciones, particularmente en el campo de los motores de cohetes de propulsión no química como las velas espaciales . En el campo de los motores para aplicaciones automotrices, la investigación está fuertemente orientada hacia soluciones que reduzcan el consumo y las emisiones de contaminantes al medio ambiente.

Descripción

Definición

En un sentido filosófico, una máquina es la entidad que provoca el movimiento o cambio de otras entidades conectadas a ella: Aristóteles habló de " máquina inmóvil ", término también retomado por otros filósofos, para indicar la causa primaria del universo, que es el objeto o sujeto que (según su filosofía ) se situaba al principio.

El término Motor también se utiliza en informática ( motor gráfico , motor de búsqueda , motor de base de datos, etc.) para designar un programa que "transforma" datos de forma automática y constante. Más precisamente en informática, un motor es un programa que, durante su funcionamiento normal:

nunca termina, a menos que haya problemas técnicos o se detenga deliberadamente;
elabora su salida a partir de un conjunto de datos y/o procedimientos predefinidos ;
está destinado a ser utilizado por otros programas y no directamente por humanos

Principios generales

Todos los motores, de cualquier tipo, están sujetos a las leyes de conservación de la energía y al hecho de que la energía mecánica a lo largo del recorrido se dispersa por fricción y transferencia de calor y, por lo tanto, proporcionará un trabajo total menor que la energía contenida en el combustible gastado . para su funcionamiento; por ejemplo, en termodinámica , la relación entre el trabajo suministrado y la energía gastada por un motor particular en su ciclo termodinámico es su eficiencia bruta , que comprende la fracción de energía gastada para el funcionamiento interno del motor mismo. Siempre es inferior a la eficiencia termodinámica , la eficiencia (no medida, sino calculada) para un motor idéntico considerado "ideal", es decir, sin disipación de energía interna.

En particular, la eficiencia de las máquinas térmicas depende estrictamente de la temperatura inicial y final de su ciclo, y para un salto de temperatura dado (∆T será en todo caso inferior al del ciclo de Carnot para el mismo ∆T). Los motores más utilizados son los alternativos y/o rotativos, y producen trabajo en forma de par o fuerza sobre un eje ; otros producen sólo una fuerza lineal.4

Arreglo

El motor puede tener:

Longitudinal , cuando el motor está dispuesto perpendicularmente al último eje de rotación que acciona o, más generalmente, es paralelo/axial al desplazamiento lineal que genera.
Transversal , cuando el motor está dispuesto paralelo al último eje de rotación que acciona o, más generalmente, es perpendicular al desplazamiento lineal generado.

Dispositivos de control

Los motores térmicos, especialmente los destinados al transporte (automóviles, camiones y motocicletas), cuentan con múltiples dispositivos de control para reportar las diversas anomalías, entre ellos:

Autodiagnóstico , se utiliza para indicar cualquier falla del motor de varios tipos.
Temperatura , controla la temperatura máxima, indicando cuando se supera el umbral máximo de funcionamiento.
Aceite , esta luz de advertencia puede tener diferentes significados según el tipo de motor, pero generalmente indica un nivel incorrecto de aceite en el tanque relativo, un problema en la presión o una mala calidad del mismo.