Motore

Un motore è una macchina capace di trasformare una sorgente di energia, che può essere in forma chimica (in presenza di un combustibile), elettrica o termica, in una energia meccanica o lavoro meccanico continui (i dispositivi capaci di questa trasformazione in modo impulsivo e discontinuo sono detti attuatori; muscoli piezoelettrici, elettrovalvole, relais ecc.).

In senso filosofico, un motore è l'ente che causa il movimento o il cambiamento di altri enti ad esso collegati: Aristotele parlava di "motore immobile", termine ripreso anche da altri filosofi, per indicare la causa prima dell'universo, cioè l'oggetto o il soggetto che (secondo la sua filosofia) stava al principio della catena di cause ed effetti che muoveva il mondo.

Principi generali

Tutti i motori, di qualunque genere siano, sono soggetti alle leggi della termodinamica, e dunque tutti forniranno un lavoro totale minore dell'energia contenuta nel combustibile speso per il loro funzionamento. Il rapporto fra l'energia spesa e il lavoro fornito da un particolare motore è il suo rendimento lordo, comprendente la frazione di energia spesa per il funzionamento interno del motore stesso. Esso è sempre inferiore al rendimento termodinamico, il rendimento (non misurato, ma calcolato) per un motore identico considerato "ideale", cioè privo di dissipazione energetica interna.

In particolare, il rendimento dei motori termici dipende strettamente dalla temperatura iniziale e finale del loro ciclo, e per un dato salto di temperatura δT sarà comunque minore di quello del ciclo di Carnot allo stesso δT.

La gran parte dei motori di uso comune sono alternativi e/o rotativi, e producono lavoro sotto forma di una coppia o una forza su un asse; altri producono soltanto una forza lineare.

Storia

Uno dei primi motori come viene inteso oggi fu la macchina a vapore, in cui viene prodotto del vapore d'acqua surriscaldato in una caldaia che poi, espandendosi in un cilindro, produce una spinta su un pistone. Tale moto, reso alternativo con altri accorgimenti meccanici, può essere trasferito a una ruota o ad un volano attraverso un meccanismo biella-manovella.
Sul finire del XIX secolo, lo sviluppo del motore a scoppio rese possibile il grande sviluppo dell'industria automobilistica e, in seguito, la nascita dell'industria aeronautica.
Dopo la seconda guerra mondiale, le esigenze del volo richiesero lo sviluppo dei motori a getto, mentre la nascita del volo spaziale permise il grande sviluppo dei motori a razzo e, in particolare del motore a razzo chimico.
Negli ultimi anni, le esigenze del volo interplanetario stanno imponendo la ricerca verso nuove soluzioni, in particolare nel campo dei motori a razzo a propulsione non chimica.

Nel campo dei motori per applicazioni automobilistiche, la ricerca è invece fortemente orientata verso soluzioni che riducano i consumi e le emissioni di sostanze inquinanti nell'ambiente.

motori volumetrici (il fluido motore agisce in maniera intermittente)
- movimento alternativo
  - motore a scoppio (vedi anche ciclo Otto e carburazione)
  - motore Diesel (vedi anche ciclo Diesel e motore a iniezione)
- movimento rotativo
  - motore Wankel