Diferencia entre el motor de turbina de gas y el motor alternativo (motor de pistón)
Motor de turbina de gas versus motor recíprocado (motor de pistón)
Al igual que toda la otra maquinaria, la aeronave necesita una fuente de energía para operar, especialmente para generar un empuje que se requiere para mover la aeronave hacia adelante. Desde los primeros intentos, se utilizaron motores recíprocos que trabajan en gasolina para un vuelo eléctrico.
El primer vuelo más pesado del mundo fue realizado por Wright Flyer I, y estaba alimentado con un solo motor de pistón de 4 cilindros refrigerado por agua que producía 12 caballos de fuerza al máximo. Hasta la Segunda Guerra Mundial, cada avión estaba impulsado con motores alternativos / de pistón.
En las últimas etapas de la Segunda Guerra Mundial, los alemanes usaron el motor a reacción para encender aviones, y otros países pronto siguieron. Aunque el concepto y el diseño se han desarrollado desde la década de 1930, la implementación exitosa del motor a reacción llegó solo después del final de la Segunda Guerra Mundial.
Desde entonces, debido a su multitud de ventajas sobre los motores alternativos, el motor a reacción y las variantes de TI se han convertido en la forma predominante de la planta de energía para las aeronaves.
Más sobre el motor recíprocado (motor de pistón)
Un motor alternativo, también conocido como motor de pistón, es una máquina con pistones alternativos, que convierte la energía térmica de un proceso de combustión en trabajo mecánico, como el trabajo de eje. El tipo de motor principal utilizado en las aeronaves se basa en la combustión de combustibles fósiles y se llaman motores de combustión interna.
La mecánica del motor es mover un eje conectado a un mecanismo de cilindro de pistón creando una presión grande dentro del cilindro. Dependiendo de la forma en que los cilindros se organizan alrededor del eje, se clasifican en categorías rectas (verticales), rotativas, radiales, de tipo V y opuestas horizontalmente opuestas.
Los tipos de motor mencionados anteriormente funcionan en el ciclo Otto, y se usaron en la mayoría de los aviones a principios de los 20th siglo. Por lo general, se usan para conducir una hélice, que genera el empuje. Cualquier avión que opere en motores de pistón tiene velocidades máximas relativamente bajas, y la potencia producida por los motores es relativamente menor que los motores a reacción. La razón es que la relación potencia / peso de los motores de pistón es muy baja y, si se requiere más energía, el tamaño del motor debe aumentar y eso aumenta el peso total de la aeronave, que no es deseable para las aeronaves. El diseño y la producción de los motores de pistón son menos complejos y requieren un mantenimiento menor y el costo de los motores del pistón también son bajos.
Más sobre el motor de turbina de gas
El motor de la turbina de gas o simplemente una turbina de gas es un motor de combustión interna, que usa gases como el aire como fluido de trabajo. El aspecto termodinámico de la operación de la turbina de gas está idealmente modelado por el ciclo de Brayton. Los motores de turbina de gas funcionan según los componentes rotativos y, por lo tanto, tiene un fluido de trabajo que fluye continuamente a través del motor en direcciones radiales o axiales. Son el componente principal subyacente del motor a reacción.
Los componentes principales del motor de turbina de gas son el compresor, la cámara de combustión y la turbina, y a veces, una boquilla. Operan llevando el fluido de trabajo a diferentes estados termodinámicos y extrayendo el trabajo del eje o empuje en el escape. Si se usa el empuje generado por el escape, se conoce como un motor turbo a reacción; Si la turbina extrae una parte del trabajo y conduce un ventilador, se conoce como motor de turbofán. El tipo de motor que extrae casi todo el trabajo como el trabajo del eje de la turbina se conoce como un motor de turboje; Si una hélice es impulsada por el eje, se conoce como un motor turbo de apoyo.
Existen muchas variantes de las turbinas de gas, diseñadas para tareas específicas. Se prefieren sobre otros motores (principalmente motores alternativos) debido a su alta relación de potencia / peso, menos vibración, altas velocidades de operación y confiabilidad.
¿Cuál es la diferencia entre la turbina de gas y el motor recíproco (motor de pistón)?
• Los motores de pistón tienen mecanismos recíprocos (hacia y desde el movimiento), mientras que los motores de turbina de gas tienen mecanismos rotativos.
• Ambos usan el aire como fluido de trabajo, pero el flujo en las turbinas de gas es continuo, mientras que los motores al recíproco tienen un flujo intermitente.
• La relación potencia / peso de los motores de turbina de gas es mucho más alta que la de los motores al recíproco.
• Las turbinas de gas son sofisticadas en diseño y fabricación, mientras que los motores alternativos son más simples en diseño y más fáciles de fabricar.
• El mantenimiento de los motores al recíproco es más simple y debe realizarse con frecuencia, mientras que el mantenimiento de los motores de turbina de gas es complejo, pero la inspección y el mantenimiento se producen a intervalos más largos.
• Los motores de turbina de gas o sus variantes son caros, mientras que los motores al recíproco son relativamente económicos.
• Los motores de turbina de gas alimentan aviones grandes y potentes, como aviones militares o aviones comerciales, pero el motor de pistón se está utilizando en aviones de rango más pequeños y cortos.
