Un motore a combustione esterna è un motore termico in cui un fluido di lavoro (interno) viene riscaldato dalla combustione di una fonte esterna, attraverso la parete del motore o uno scambiatore di calore. Il fluido poi, espandendosi ed agendo sul meccanismo del motore, produce moto e lavoro utilizzabile.
Il fluido viene quindi raffreddato, compresso e riutilizzato in un ciclo chiuso. A differenza dell'uso dell'acqua da parte del motore a vapore sia nella sua fase liquida che in quella gassosa come fluido di lavoro, il motore Stirling racchiude una quantità fissa di fluido permanentemente gassoso come aria o elio.
Come in tutti i motori termici, il ciclo generale consiste nella compressione del gas freddo, nel riscaldamento del gas, nell'espansione del gas caldo e infine nel raffreddamento del gas prima di ripetere il ciclo.
I motori termici esterni sono generalmente motori a vapore e differiscono dai motori a combustione interna in quanto la fonte di calore è separata dal fluido che funziona. Ad esempio, un motore a combustione esterna utilizzerebbe una fiamma per riscaldare l'acqua in vapore, quindi utilizzare il vapore per far girare una turbina. Questo è diverso dalla combustione interna, come nel motore di un'auto, dove la benzina si accende all'interno di un pistone, funziona e poi viene espulsa.
Tutti i motori a combustione esterna sono motori termici esterni. Ci sono EHE, come centrali solari termiche, centrali nucleari e centrali geotermiche, che non sono motori a combustione esterna. Nonostante ciò, i motori termici esterni, come i reattori nucleari, sono talvolta indicati come motori a combustione esterna.
I motori a combustione esterna sono la forma più comune di motori termici esterni, a causa del loro utilizzo nelle centrali elettriche. Un motore a combustione esterna è unico rispetto agli altri EHE perché richiede che il carburante subisca la combustione per creare il calore che viene utilizzato per il lavoro.
I motori a combustione esterna non sono più utilizzati nei trasporti, poiché i progetti mobili non sono sufficientemente efficienti, ma continuano ad essere utilizzati nelle centrali elettriche. Ad esempio, una centrale elettrica a gas naturale trasforma l'acqua in vapore per trasformare una turbina, creando elettricità.
Il design a combustione esterna significa che il gas naturale non entra in contatto diretto con l'acqua e il motore utilizza ancora l'immensa quantità di energia emessa per svolgere un lavoro utile. Una centrale elettrica a carbone funziona più o meno allo stesso modo, dove il carbone viene portato nella centrale dalla miniera e bruciato in una caldaia. I tubi inviano l'acqua nella caldaia e il carbone acceso fa bollire l'acqua, creando vapore, che fa girare una turbina e crea elettricità.
"Combustione" si riferisce alla combustione di combustibile con un ossidante, per fornire calore. Motori di configurazione e funzionamento simili (o addirittura identici) possono utilizzare una fornitura di calore da altre fonti come reazioni nucleari, solari, geotermiche o esotermiche che non coinvolgono la combustione; non sono quindi strettamente classificati come motori a combustione esterna ma come motori termici esterni.
Il fluido di lavoro può essere di qualsiasi composizione e il sistema può essere monofase (solo liquido o solo gas) o bifase (liquido/gas).
