Turbina a gás versus motor alternativo

Como todas as outras máquinas, a aeronave precisa de uma fonte de energia para operar, especialmente ecialmente para gerar impulso que é necessário para mover o avião para a frente. Desde as primeiras tentativas, os motores alternativos que trabalhavam na gasolina foram utilizados para o voo motorizado.

O primeiro vôo mais pesado do que o ar com o mundo foi feito pelo Wright Flyer I, e foi alimentado com um único motor de pistão de 4 cilindros, resfriado a água, que produziu potência de 12 cavalos no máximo. Até a Segunda Guerra Mundial, cada avião era alimentado por motores de pistão / pistão.

Nos últimos estágios da Segunda Guerra Mundial, os alemães usaram o motor a jato para acionar aeronaves, e outros países logo seguiram. Embora o conceito e o design tenham sido desenvolvidos desde 1930, a implementação bem-sucedida do motor a jato ocorreu somente após o final da Segunda Guerra Mundial.

Desde então, devido à sua multiplicidade de vantagens em relação aos motores alternativos, o motor a jato e as variantes tornaram-se a forma predominante de usina de energia para aeronaves.

Mais sobre o motor alternativo (motor de pistão)

Um motor alternativo, também conhecido como motor de pistão, é uma máquina com pistões alternativos, que converte a energia térmica de um processo de combustão em trabalho mecânico, como o trabalho do eixo. O principal tipo de motor utilizado nas aeronaves baseia-se na combustão de combustíveis fósseis e os motores de combustão interna.

A mecânica do motor é mover um eixo conectado a um mecanismo de cilindro de pistão criando grande pressão dentro do cilindro. Dependendo da forma como os cilindros são dispostos ao redor do eixo, eles são categorizados em categorias Direta (vertical), rotativa, radial, de tipo V e horizontalmente opostas.

Os tipos de motores mencionados acima operam no ciclo Otto, e foram utilizados na maioria das aeronaves no início do século . Geralmente eles são usados ​​para dirigir uma hélice, que gera o impulso. Qualquer aeronave que opera em motores de pistão tem velocidades máximas relativamente baixas e a potência produzida pelos motores é comparativamente menor do que os motores a jato. A razão é que os poderes para a relação de peso dos motores de pistão são muito baixos e, se for necessária mais energia, o tamanho do motor deve ser aumentado e isso aumenta o peso total da aeronave, o que não é desejável para as aeronaves.O projeto e a produção dos motores de pistão são menos complexos e requer menor manutenção e o custo dos motores de pistão também são baixos.

Mais sobre o motor de turbina a gás

O motor de turbina a gás ou simplesmente uma turbina a gás é um motor de combustão interna, usando gases como o ar como fluido de trabalho. O aspecto termodinâmico da operação da turbina a gás é idealmente modelado pelo ciclo de Brayton. Os motores de turbina a gás trabalham com base em componentes rotativos e, portanto, tem um fluido de trabalho fluindo continuamente através do motor em direções radiais ou axiais. Eles são o componente principal subjacente do motor a jato.

Os principais componentes do motor de turbina a gás são o compressor, a câmara de combustão e a turbina, e às vezes, um bocal. Eles operam trazendo o fluido de trabalho em diferentes estados termodinâmicos e extraindo o trabalho do eixo ou empurrando nos gases de escape. Se o impulso gerado a partir do escape é usado, é conhecido como um turbo-motor; Se a turbina extrai parte do trabalho e conduz um ventilador, é conhecido como um motor turbofan. O tipo de motor que extrai quase todo o trabalho conforme o trabalho do eixo da turbina é conhecido como um turboshaft engine; Se uma hélice é conduzida pelo eixo, é conhecido como um motor turbo prop.

Existem muitas variantes das turbinas a gás, projetadas para tarefas específicas. Eles são preferidos em relação a outros motores (principalmente motores alternativos) devido à sua alta relação potência / peso, menor vibração, altas velocidades de operação e confiabilidade.

Qual a diferença entre Turbina a Gás e Motor Alternativo (Motor de Pistão)?

• Os motores de pistão têm mecanismos alternativos (de e para o movimento), enquanto os motores de turbina a gás possuem mecanismos rotativos.

• Ambos usam o ar como fluido de trabalho, mas o fluxo em turbinas a gás é contínuo, enquanto os motores alternativos têm um fluxo intermitente.

• A relação potência / peso dos motores da turbina a gás é muito maior do que a dos motores alternativos.

• As turbinas a gás são sofisticadas em design e fabricação, enquanto os motores alternativos são mais simples em design e fáceis de fabricar.

• A manutenção dos motores alternativos é mais simples e deve ser realizada com freqüência, enquanto a manutenção dos motores da turbina a gás é complexa, mas a inspeção e a manutenção ocorrem em intervalos mais longos.

• Os motores de turbina a gás ou suas variantes são caros, enquanto os motores alternativos são relativamente baratos.

• Os motores de turbina a gás utilizam aviões grandes e poderosos, como aviões militares ou aviões comerciais, mas o motor a pistão está sendo usado em aeronaves de menor e curto alcance.