domingo, 18 de noviembre de 2012

MOTOR


Todo en el universo está en movimiento y la mayoría de ellos son rotacionales.

Los electrones alrededor del núcleo atómico, los movimientos moleculares.
Los remolinos y huracanes, las olas del mar. 
El planeta Tierra girando sobre su propio eje, alrededor del Sol. La Luna girando alrededor nuestro.
Nuestro Sistema Solar girando junto a la Vía Láctea, nuestra galaxia girando alrededor de otras.

Con tantos giros no es sorpresa que la rueda haya sido uno de los principales instrumentos utilizados desde hace muchísimos años atrás. Y es que rodar es la forma más fácil de desplazarse pues supone un solo punto de contacto a la vez, esto es menos fricción.

Y quisimos hacer rodar más cosas y necesitábamos algo que gire a según nuestra voluntad, que le podamos iniciar o parar el movimiento según nos convenga, que cambie de velocidad, que cambie de dirección, que logre mover cosas que nuestras fuerzas no permiten, que muevan gigantes, que creen remolinos, que nos lleven al cielo, que nos lleven a las profundidades del mar y las montañas.

 Muchas civilizaciones ya tenían herramientas para hacerlo, pero empleaban animales y propios humanos para lograr el movimiento. Hasta ahora perdura el pedal, que logra el movimiento mediante fuerza humana, lo usamos  principalmente en las bicicletas.
Pero queríamos algo más, algo que se moviera solo, que nos ahorre los trabajos duros. Quisimos y algunos franceses, italianos e ingleses y otros europeos lo inventaron, lo lograron mediante dos formas de alimentación de energía: eléctricos y térmicos. Esto fue a finales del siglo XVIII y en el siglo XIX, cuando principalmente se usaba el carbón como combustible para lograr vapor de agua, el vapor como ocupa más espacio que el líquido lograba mover pistones (Las jeringuillas (inyecciones) utilizan el fenómeno al contrario, mueves el pistón y reduces el espacio que ocupa el líquido). El movimiento coordinado de pistones genera el movimiento circular, era el inicio de una nueva era, la era Industrial.

Esquema básico de la máquina de vapor.

Durante el siglo XX principalmente se usaron los motores térmicos pues la electricidad era apenas conocida y era más fácil construir motores que necesitaban combustible, con cámaras (cavidades) para la explosión o quema de estos. En cambio los eléctricos necesitan de enrollar grandes cantidades de cable, lo que sin los primeros motores hubiese sido una tarea muy larga.  Además con el descubrimiento del petróleo, y su refinamiento en combustibles, el uso de motores se volvió en algo por defecto en las actividades humanas. Tal vez la aplicación de uso de motores más popular de esta época es el automóvil. 

Motor de Combustión de 4 tiempos, en el tercer tiempo usan tambíen electricidad.
Sin embargo los motores térmicos son poco eficientes en el uso de energía, la mayoría se transforma en calor no usado. Sin embargo debido a su desarrollo siguen siendo más usados pues se logra hacerlo funcionar más tiempo con litros de combustible que un eléctrico con una batería.
El problema como ven no es el motor sino la alimentación del motor, claro que en sistemas fijos no se necesita baterías sino que se conectan directamente a la red de energía.

Lastimosamente una batería no dura lo suficinete ni para motores tan simples como el de la foto.
Para que un motor eléctrico sea menos contaminante debe usar electricidad generada ecologicamente, porque si se usa electricidad generada térmicamente no hay gran diferencia en cuanto a contaminación evitada. 

Como un motor, se puede definir como un conversor de energía, convierte energía eléctrica o térmica en energía cinética, se usan prácticamente los mismos motores para la conversión inversa, es decir movimiento en energía eléctrica, donde es más factible. También se puede hacer el proceso inverso en los motores térmicos pero debido a las leyes de la termodinámica  y la poca eficiencia en un sentido, hacen que la energía aprovechable obtenida en la salida sea casi nula.

Un motor eléctrico además para su control requiere de dispositivos eléctricos de mucho menor coste y tamaño que los engranajes necesarios para controlar un motor térmico.
Tan pequeño o tan grande según se necesite.
Esquema básico de un motor eléctrico.

Motor en inglés es motor mismo o engine, pero engine también se refiere a otras máquinas y engineer quiere decir oficio relativo a las máquinas, y en español es ingeniero.

El motor es una de las herramientas que marcaron el inicio de la revolución industrial y tecnológica, y dio el nombre a una profesión, por eso se le dedica esta entrada en el blog y muy pronto aplicaciones del motor eléctrico y como controlarlos en el foro proyectos. 


Además un motor eléctrico puede reducirse hasta escalas nanométricas y algunas universidades ya buscan aplicaciones a los nano motores:

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