Um motor ou motor é uma máquina projetada para converter uma forma de energia em energia mecânica. Um motor pode ser classificado em uma categoria com base em dois critérios: a forma de energia que ele aceita para criar movimento e o tipo de movimento que produz.
Como regra geral, os motores possuem um eixo, que em deslocamento rotativo e por meio de dispositivos mecânicos, como engrenagens de acionamento. As exceções são motores de foguete e motores lineares. Hoje, os motores de combustão e os motores elétricos são de extrema importância.
Motor térmico ou motor térmico
Na mecânica térmica, uma máquina de calor é um dispositivo físico ou teórico capaz de trocar calor e trabalhar com o meio ambiente ou com outros sistemas físicos. Os motores térmicos são tipicamente cíclicos e, portanto, fisicamente descritos por um ciclo termodinâmico. O nome de uma máquina de calor é geralmente o do ciclo termodinâmico associado. Às vezes, eles têm nomes como motor diesel, motor Otto, motor de turbina ou motores a vapor.
Os motores de combustão são motores térmicos movidos pelo calor de um processo de combustão.
Motor de combustão interna
O motor de combustão interna é um motor no qual a combustão de um combustível (geralmente combustíveis fósseis) ocorre com um oxidante (geralmente ar) em uma câmara de combustão. Em um motor de combustão interna, a expansão de gases de alta temperatura e alta pressão, que são produzidos pela combustão, aplica força diretamente aos componentes do motor, como pistões ou lâminas de turbina ou um bocal, e ao movê-los para uma distância gera efeitos mecânicos trabalhos.
Motor de combustão externa
Os motores de combustão externa são um tipo de motor no qual o combustível é utilizado para aquecer um fluido de trabalho, por meio do qual ocorre a conversão da energia térmica em trabalho mecânico. O motor a vapor alternativo, a turbina a vapor e o motor Stirling se enquadram nessa categoria.
Um motor de combustão externa é um motor térmico no qual um fluido de trabalho interno é aquecido por combustão de uma fonte externa, através da parede do motor ou de um trocador de calor. O fluido então, conforme se expande e atua no mecanismo do motor, produz movimento e trabalho utilizáveis. O fluido é então resfriado, comprimido e reutilizado (ciclo fechado), ou (menos freqüentemente) descarregado, e fluido frio é introduzido (motor a ar de ciclo aberto).
O fluido de trabalho pode ser um gás, vapor ou um líquido, como em uma máquina Stirling, uma máquina a vapor ou um líquido orgânico, respectivamente. O fluido pode ser de qualquer composição. O gás é de longe o mais comum, embora o líquido monofásico às vezes seja usado. No caso da máquina a vapor, o fluido muda as fases entre líquido e gás.
Motores de combustão de ar respirável
Motores de combustão com respiração aérea são motores de combustão que usam o oxigênio do ar atmosférico para oxidar ("queimar") o combustível, em vez de carregar um oxidante, como em um foguete. Teoricamente, isso deveria resultar em um impulso específico melhor do que para motores de foguete.
Um fluxo contínuo de ar flui através do motor de respiração de ar. Este ar é comprimido, misturado com combustível, inflamado e expelido como gás de exaustão.
Motores térmicos não combustíveis
Alguns motores convertem calor de processos não combustíveis em trabalho mecânico, por exemplo, uma usina nuclear usa o calor da reação nuclear para produzir vapor e acionar uma máquina a vapor, ou uma turbina a gás em um motor de foguete pode ser acionada pela decomposição de peróxido de hidrogênio.
Além das diferentes fontes de energia, o motor é frequentemente projetado da mesma maneira que um motor de combustão interna ou externa. Outro grupo de motores sem combustível inclui motores de calor termoacústicos (às vezes chamados de "motores TA"), que são dispositivos termoacústicos que usam ondas sonoras de alta amplitude para bombear calor de um lugar para outro ou, em vez disso, usam uma diferença de calor para induzir ondas sonoras de alta amplitude . Em geral, os motores termoacústicos podem ser divididos em dispositivos de ondas estacionárias e ondas viajantes.
Motor não térmico alimentado quimicamente
Os motores não térmicos geralmente são movidos por uma reação química, mas não são motores térmicos. Exemplos:
- Motor molecular - motores encontrados em seres vivos.
- Motor molecular sintético.
Motor elétrico
O motor elétrico é uma máquina elétrica giratória que transforma a energia elétrica de entrada, aplicada nos terminais de alimentação, em energia mecânica na saída mostrada disponível no eixo do motor. Esse tipo de máquina elétrica baseia-se, à semelhança do que acontece no gerador elétrico, nas forças eletromagnéticas que interagem entre um sistema de corrente e um campo magnético.
Os motores elétricos podem ser alimentados por corrente contínua (por exemplo, um dispositivo portátil alimentado por bateria ou veículo motorizado) ou por corrente alternada de uma rede de distribuição elétrica central.
Motores menores podem ser encontrados em relógios de pulso elétricos. Motores médios de dimensões e características altamente padronizadas fornecem potência mecânica adequada para usos industriais. Os maiores motores elétricos são usados para a propulsão de grandes navios e para propósitos como compressores de dutos, com classificações de milhares de quilowatts.
Os motores elétricos podem ser classificados pela fonte de energia elétrica, pela sua construção interna e pela sua aplicação.
Motor de potência física
Alguns motores funcionam com energia cinética ou potencial, por exemplo, alguns funiculares, transportadores de avião gravitacionais e bondes usam a energia para mover água ou rochas, e alguns relógios têm um peso que cai sob a gravidade. Outras formas de energia potencial incluem gases comprimidos (como motores de ar), molas (motores de relógio) e elásticos.
Motor pneumático
O motor pneumático, também chamado de motor de ar comprimido, é um tipo particular de motor que realiza trabalho mecânico explorando a expansão de ar fortemente comprimido. Os motores de ar geralmente convertem o ar comprimido em trabalho mecânico por meio de movimento linear ou rotativo.
O movimento linear pode vir de um diafragma ou atuador de pistão, enquanto o movimento rotativo é fornecido por um motor a ar do tipo palheta ou por um motor a ar de pistão. Os motores de ar obtiveram amplo sucesso na indústria de ferramentas manuais e tentativas contínuas estão sendo feitas para expandir seu uso na indústria de transporte.
Os motores de ar existem há séculos em diferentes formas e tamanhos, desde turbinas de motor portáteis até centenas de cavalos de força. Alguns tipos são baseados em pistões e cilindros, outros usam turbinas. Muitos motores de ar comprimido melhoram seu desempenho aquecendo o ar de entrada ou o próprio motor. Os motores de ar estão se tornando populares em equipamentos portáteis, embora haja tentativas contínuas de expandir seu uso na indústria de transporte.
Motor hidráulico
Um motor hidráulico é aquele que obtém sua potência de um fluido pressurizado. Este tipo de motor pode ser usado para mover cargas pesadas ou produzir movimento.
Os projetos do motor hidráulico são semelhantes às bombas hidráulicas. Algumas diferenças estruturais estão associadas ao fluxo de potência reverso através da máquina hidráulica operando no modo de motor hidráulico. Ao contrário das bombas hidráulicas, no motor hidráulico, o fluido de trabalho é fornecido à entrada sob pressão e o torque é removido do eixo na saída.
