tipos de motores

Máquinas eléctricas

La relación entre la electricidad y el magnetismo se aprovecha en numerosas máquinas para obtener un efecto útil: producción de movimiento a partir de la electricidad y generación de energía eléctrica a partir de la energía mecánicEsquema de un motor eléctrico

Cuando circula corriente por el circuito, el núcleo de hierro se convierte en un imán, que interactúa con los imanes de la armadura y produce el giro continuado del eje del motor.

En los motores de inducción, muy usados en la actualidad, existe un devanado externo (en lugar de los imanes) que, cuando circula por él la corriente, produce el movimiento de otro devanado interno adosado al eje del motor.

En el bloque anterior (Mecanismos, motores y energía) hemos hablado extensamente de los motores que utilizan un combustible fósil, como el motor de explosión de un automóvil. También sabemos que otro de los motores más empleados en la actualidad es el motor eléctrico.

Un motor eléctrico es una máquina que produce movimiento a partir de una corriente eléctrica.

Los motores eléctricos son las piezas clave que permiten el desplazamiento de una máquina eléctrica. Por ejemplo, en un tren eléctrico, en una batidora, en un exprimidor, en un ventilador... Los ejemplos son inagotables.

Pero también se emplean motores eléctricos en otras máquinas cuyo objetivo principal no es el movimiento. Así, en un ordenador debe existir un motor eléctrico que permita el movimiento de la bandeja para extraer los discos compactos.

Aunque existen distintos tipos de motores en función de la potencia eléctrica que se necesite, un motor típico tiene los siguientes componentes:

• Una bobina (generalmente de cobre) arrollada en torno a un trozo de hierro (núcleo de hierro).
• Un imán necesario para producir el giro cuando pasa la corriente eléctrica por la bobina.
• Una armadura que soporta el imán.
• Delgas y escobillas que completan el circuito eléctrico.

El motor de combustión interna

En esta sección explicaremos el principio y funcionamiento básico de un motor de combustión interna, En el caso de los ejemplos utilizamos un motor enfriado por agua Vw, pero el funcionamiento es básicamente el mismo en todos los  motores, las variantes serán el numero de cilindros, así como la disposición de los componentes  como en el caso del sedán que tiene las cabezas opuestas (Boxer) y el árbol de levas engranado directo al cigüeñal.

Consideramos importante que el tema sea leído  en el orden marcado para su mejor comprensión, por eso no incluimos un índice del tema.

Tipos de motores de combustión interna y métodos para aumentar el rendimiento

Los motores de combustión interna de cuatro tiempos suelen clasificarse básicamente en dos grupos; así podemos decir que son de explosión cuando en los pistones se inyecta una mezcla de gasolina y aire en la fase de admisión a través de la válvula del mismo nombre, que es absorbida por el vacío que deja tras de sí el movimiento descendente del pistón, y que es comprimida en la fase de compresión, mientras sube el pistón. Una vez comprimida la mezcla en la cámara de compresión, se le aplica una chispa en el comienzo del tiempo de explosión, tras el cual el pistón desciende hacia abajo por mediación de la energía liberada en la oxidación de la gasolina, y vuelve a subir de nuevo expulsándose los gases resultantes de dicha reacción del carburante a través de la válvula de escape. Para reducir la barrera de potencial entre los reactivos de la reacción química –gasolina y aire- y el nivel energético del complejo activado –mezcla homogénea de los reactivos- se utiliza la presión del aire inyectado, que a volumen decreciente y presión creciente –crece al subir el pistón- consigue aumentar su temperatura, como se puede razonar por la ley que Robert Hooke, Boyle y Gay Lussac descubrieron en relación a las propiedades elásticas de los gases comprimidos, quedando la detonación reservada para la chispa, y liberándose una energía motriz eficaz que es igual a la diferencia entre el nivel de los reactivos y de los productos –gases que se expulsan en el tiempo de escape-, a la que se le deben sustraer las pérdidas por rozamientos y calor radiado en todo el motor. Debido al empleo de la chispa y a que la gasolina tiene un poder anti-detonante más bajo que el gasóleo, por ser más fácilmente inflamable, los cilindros de los motores de explosión tienen una cámara de compresión más grande que los motores de combustión de gasóleo, ya que de lo contrario la mezcla explotaría antes de aplicarse la chispa. Este ciclo completo se corresponde con dos emboladas –o movimientos baja-sube del pistón- y con dos vueltas del cigüeñal.

MÁQUINA DE VAPOR

Esquema del funcionamiento de una máquina de vapor

El aumento de presión provocado por el calentamiento del agua, que se transforma en vapor, mueve un pistón, el cual, a su vez, hace girar una rueda; el cilindro cuenta con una válvula de salida.

Al quemar combustible se obtiene vapor de agua que recorre un circuito hasta llegar a un cilindro, en el que empuja un pistón que a su vez mueve una rueda. Cuando el pistón alcanza el extremo del cilindro, se abre la válvula de salida, y el pistón vuelve hacia la izquierda empujado por la rueda. Al final de este recorrido del cilindro se cierra la válvula de salida y se vuelve a abrir la válvula de entrada, con lo que el ciclo comienza de nuevo. El efecto final conseguido es el giro continuo de la rueda.