Differenza principale: motore a combustione interno o esterno

I motori a combustione interna ed esterna sono due tipi di motori termici: convertono l'energia termica in energia meccanica. Il differenza principale tra motore a combustione interna ed esterna è che nei motori a combustione interna, il fluido di lavoro brucia all'interno del cilindro, invece nei motori a combustione esterna la combustione avviene all'esterno del cilindro e quindi il calore viene ceduto al fluido di lavoro.

Cos'è il motore a combustione interna

In un motore a combustione interna, il fluido di lavoro è costituito da un fluido combustibile posto all'interno di un cilindro. Quattro tempi Motori diesel e benzina (benzina) sono motori a combustione interna. In questi motori il fluido va incontro a combustione all'interno del cilindro e si espande. L'espansione spinge un pistone che è attaccato a un albero a gomiti e produce movimento. Ci sono piccole differenze nei principi di funzionamento tra motori a benzina e motori Diesel: il motore a benzina segue il cosiddetto Ciclo Otto mentre il motore Diesel segue il Ciclo diesel. Il motore Diesel inoltre non utilizza una scintilla per produrre la combustione ed è più efficiente di un motore a benzina.

Motori a turbina a gas (da non confondere con i motori a turbina a vapore, che è un tipo di motore a combustione esterna) utilizzato negli aerei è anche un tipo di motore a combustione interna. qui, a compressore aspira l'aria dall'atmosfera e la comprime fino ad alte pressioni. Il carburante viene aggiunto all'aria pressurizzata e acceso. Questa aria si muove attraverso una serie di turbine, facendole ruotare. Alla fine, l'aria esce attraverso uno scarico.

Una turbina a gas per un aereo

Cos'è il motore a combustione esterna?

In un motore a combustione esterna, il la combustione avviene all'esterno del cilindro. Il calore deve quindi essere trasferito al cilindro dove viene eseguito il lavoro. Motori a vapore sono un esempio di motori a combustione esterna. Nelle macchine a vapore, l'acqua viene fatta bollire in un contenitore, producendo vapore. Il vapore quindi si espande e viaggia attraverso una serie di tubi, arrivando infine al pistone, che si trova altrove.

I motori a vapore sono stati usati per alimentare i veicoli in passato, i treni a vapore ne sono un ovvio esempio. Tuttavia, con l'avvento dei motori diesel, i motori a vapore caddero in disuso. Questo perché le perdite di energia nei motori a vapore sono relativamente molto maggiori. Una quantità significativa di calore viene dispersa lungo il percorso dalla caldaia al pistone. I motori a vapore sono anche piuttosto ingombranti, dando loro bassi rapporti potenza-peso. Oggi i motori a vapore sono comunemente usati nelle centrali elettriche.

Un vecchio treno alimentato a vapore

motori Stirling sono un altro tipo di motori a combustione esterna. Anche questi hanno un basso rapporto potenza-peso, ma teoricamente dovrebbero essere in grado di raggiungere alti livelli di efficienza. Sono state fatte molte ricerche per vedere se l'effettiva efficienza di questi motori potrebbe essere migliorata. Poiché i motori Stirling potrebbero teoricamente utilizzare qualsiasi fonte di energia, potrebbero anche avere un grande potenziale in futuro, quando le fonti di energia rinnovabile sarebbero in uso più ampio.

Differenza tra motore a combustione interna ed esterna

Dove si verifica la combustione

In motori a combustione interna, la combustione avviene all'interno del cilindro contenente il fluido di lavoro.

In motori a combustione esterna, la combustione avviene all'esterno del cilindro. Il calore deve essere trasferito separatamente nel fluido di lavoro.

Immagine per gentile concessione:

"Turbina a gas ad alto rapporto di bypass Rolls-Royce RB211…" di Chris Allen (Derby Industrial Museum - RB211) [CC BY-SA 2.0], tramite la geografia

"Swiss Steam Train Wedding 2" di Andrew Nash (Opera propria) [CC BY-SA 2.0], via flickr