Diferența dintre motorul cu turbină cu gaz și motorul cu piston (motor cu piston)

Motorul cu turbină cu gaz față de motorul cu piston (motor cu piston)
 

La fel ca toate celelalte mașini, avionul are nevoie de o sursă de energie pentru a funcționa, în special pentru a genera forța de tracțiune necesară pentru a deplasa avionul înainte. Începând cu primele încercări, motoarele cu piston care funcționează cu benzină erau folosite pentru zborul cu motor.

Primul zbor din lume, mai greu decât aerul, a fost realizat de Wright Flyer I și a fost alimentat cu un singur motor cu piston răcit cu apă, care a produs maximum 12 cai putere. Până în cel de-al doilea război mondial, fiecare avion a fost alimentat cu motoare cu piston / piston.

În ultimele etape ale celui de-al doilea război mondial, germanii au folosit motorul cu reacție pentru a alimenta aeronave, iar alte țări au urmat curând. Chiar dacă conceptul și designul au fost dezvoltate începând cu anii 1930, implementarea cu succes a motorului cu reacție a venit doar după sfârșitul celui de-al doilea război mondial.

De atunci datorită multitudinii de avantaje față de motoarele cu piston, motorul cu reacție și variantele acestuia au devenit forma predominantă a centralei electrice pentru aeronave.

Mai multe despre motorul cu piston (motor cu piston)

Un motor cu piston, cunoscut și sub denumirea de motor cu piston, este o mașină cu pistoane cu piston, care transformă energia termică dintr-un proces de combustie într-o operație mecanică, cum ar fi lucrul cu arbori. Tipul principal de motor utilizat în aeronave se bazează pe combustia combustibililor fosili și se numește motoare cu ardere internă.

Mecanica motorului este de a muta un arbore conectat la un mecanism al cilindrului cu piston, prin crearea unei presiuni mari în interiorul cilindrului. În funcție de modul în care sunt dispuse cilindrii în jurul axului, acestea sunt clasificate în categorii drepte (vertical), rotative, radiale, tip V și orizontal opuse.

Tipurile de motoare menționate mai sus funcționează pe ciclul Otto și au fost folosite în majoritatea aeronavelor la începutul anului 20^lea secol. De obicei, ele sunt folosite pentru a conduce o elice, care generează forța. Orice aeronavă care funcționează pe motoare cu piston are viteze maxime relativ scăzute, iar puterea produsă de motoare este relativ mai mică decât motoarele cu reacție. Motivul este că raportul dintre puterea și greutatea motoarelor cu piston este foarte scăzut și, dacă este necesară o mai mare putere, mărimea motorului trebuie să crească și să crească greutatea totală a aeronavei, ceea ce nu este de dorit pentru aeronave. Proiectarea și producția motoarelor cu piston sunt mai puțin complexe și necesită o întreținere mai mică, iar costul motoarelor cu piston este de asemenea scăzut.

Mai multe despre motorul cu turbină cu gaz

Motorul cu turbină cu gaz sau pur și simplu o turbină cu gaz este un motor cu combustie internă, folosind gaze precum aerul ca fluid de lucru. Aspectul termodinamic al funcționării turbinei cu gaz este modelat în mod ideal prin ciclul Brayton. Motoarele cu turbină cu gaz funcționează pe baza componentelor rotative și, prin urmare, au un fluid de lucru care curge continuu prin motor în direcții fie radiale, fie axiale. Acestea sunt componenta principală a motorului cu reacție.

Componentele principale ale motorului cu turbină cu gaz sunt compresorul, camera de combustie și turbina și, uneori, o duză. Acestea funcționează prin aducerea fluidului de lucru în diferite stări termodinamice și prin extragerea oricărei arbori sau prin împingerea la evacuare. Dacă se folosește forța generată de gazele de eșapament, este cunoscută ca un motor turbo cu reacție; dacă turbina extrage o parte din lucrare și conduce un ventilator, este cunoscut ca un motor turbofan. Tipul de motor care extrage aproape toată lucrarea, deoarece lucrul cu arbore al turbinei este cunoscut ca un motor cu turbină; dacă o elice este condusă de arbore, este cunoscută ca un motor cu turbopropulsie.

Există multe variante ale turbinelor cu gaz, concepute pentru sarcini specifice. Acestea sunt preferate în comparație cu alte motoare (în principal motoare cu piston) datorită raportului dintre putere și greutate, mai puține vibrații, viteze mari de funcționare și fiabilitate.

Care este diferența dintre motorul turbinei cu gaz și motorul cu piston (motor cu piston)?

• Motoarele cu piston au mecanisme de mișcare (până la și de la mișcare), în timp ce motoarele cu turbină cu gaz au mecanisme rotative.

• ambele utilizează aerul ca fluid de lucru, dar debitul în turbinele cu gaz este continuu, în timp ce motoarele cu piston au un flux intermitent.

• Raportul putere / greutate al motoarelor cu turbină cu gaz este mult mai mare decât cel al motoarelor cu piston.

• Turbinele cu gaz sunt sofisticate în proiectare și fabricare, în timp ce motoarele cu piston sunt mai simple în proiectare și mai ușor de fabricat.

• Întreținerea motoarelor cu piston este mai simplă și trebuie efectuată frecvent, în timp ce întreținerea motoarelor cu turbină cu gaz este complexă, însă inspecția și întreținerea au loc la intervale mai mari.

• Motoarele cu turbină cu gaz sau variantele sale sunt scumpe, în timp ce motoarele cu piston sunt relativ ieftine.

• Motoarele cu turbină cu gaze alimentează aeronave mari și puternice, cum ar fi avioanele militare de aviație sau aeronavele comerciale, dar motorul cu piston este utilizat în aeronavele de dimensiuni mici și scurte.