Motor de Turbina a Gás vs Motor Alternativo (Motor de Pistão)
Como todas as outras máquinas, a aeronave precisa de uma fonte de energia para operar, especialmente para gerar o empuxo necessário para mover a aeronave para frente. Desde as primeiras tentativas, motores alternativos a gasolina foram usados para voos motorizados.
O primeiro voo mais pesado que o ar do mundo foi feito pelo Wright Flyer I, e era movido com um único motor de pistão refrigerado a água de 4 cilindros que produzia 12 cavalos de potência no máximo. Até a Segunda Guerra Mundial, todos os aviões eram movidos a motores alternativos / de 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 a década de 1930, a implementação bem-sucedida do motor a jato veio somente após o final da Segunda Guerra Mundial.
Desde então, devido às suas inúmeras vantagens sobre os motores alternativos, o motor a jato e suas variantes tornaram-se a forma predominante de usina de energia para aeronaves.
Mais sobre 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 trabalho no eixo. O principal tipo de motor utilizado nas aeronaves é baseado na combustão de combustível fóssil e chamado de motores de combustão interna.
A mecânica do motor consiste em mover um eixo conectado a um mecanismo de cilindro de pistão criando uma grande pressão dentro do cilindro. Dependendo da maneira como os cilindros são dispostos ao redor do eixo, eles são categorizados em categorias retas (verticais), rotativas, radiais, tipo V e opostas horizontalmente.
Os tipos de motores mencionados acima operam no ciclo Otto, e foram usados na maioria das aeronaves no início do século 20th. Normalmente eles são usados para acionar uma hélice, que gera o empuxo. Qualquer aeronave operando com motores a 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 a relação potência/peso dos motores a pistão é muito baixa e, se for necessária mais potência, o tamanho do motor deve ser aumentado e isso aumenta o peso total da aeronave, o que não é desejável para aeronaves. O projeto e a produção dos motores a pistão são menos complexos e requerem menor manutenção e o custo dos motores a pistão também são baixos.
Mais sobre Motor Turbina a Gás
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 funcionam com base em componentes rotativos e, portanto, têm um fluido de trabalho fluindo continuamente através do motor nas direções radial ou axial. 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 para diferentes estados termodinâmicos e extraindo trabalho do eixo ou empuxo no escapamento. Se o empuxo gerado pelo escapamento for usado, ele é conhecido como motor turbojato; se a turbina extrai parte do trabalho e aciona um ventilador, é conhecido como motor turbofan. O tipo de motor que extrai quase todo o trabalho como o trabalho do eixo da turbina é conhecido como motor turboeixo; se uma hélice é acionada pelo eixo, ela é conhecida como motor turbo hélice.
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, menos vibração, altas velocidades de operação e confiabilidade.
Qual é 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 têm mecanismos rotativos.
• Ambos usam o ar como fluido de trabalho, mas o fluxo nas turbinas a gás é contínuo enquanto os motores alternativos têm um fluxo intermitente.
• A relação potência/peso dos motores de 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 mais fáceis de fabricar.
• A manutenção dos motores alternativos é mais simples e deve ser realizada com frequência, enquanto a manutenção dos motores de turbina a gás é complexa, mas a inspeção e manutenção ocorrem em intervalos maiores.
• Os motores de turbina a gás ou suas variantes são caros, enquanto os motores alternativos são relativamente baratos.
• Os motores de turbina a gás alimentam aeronaves grandes e poderosas, como caças militares ou aviões comerciais, mas o motor a pistão está sendo usado em aeronaves menores e de curto alcance.
