domingo, 1 de outubro de 2017

Tipos de Motores Aeronáuticos

Desde os primeiros aviões inventados pelo homem, os motores são a parte que mais chamam a atenção. Nessa postagem vamos mostrar os tipos de motores que foram utilizados e os que ainda fazem muitos aviões voarem atualmente.


Close nos motores Progress D-18T do Antonov An-225 Mriya


Antes de tudo, os tipos de motores são: Motores a pistão (combustão interna), Motores a reação e, ainda não amplamente difundidos, os Motores Elétricos.



MOTORES A PISTÃO

Os motores a pistão são os famosos motores de combustão interna, que funcionam com o Ciclo de Otto ou ciclo Diesel, onde partem dos mais modestos até os mais poderosos. Esses motores equiparam os principais aviões da primeira e segunda guerra mundial e ainda equipam muitos aviões atualmente.


As principais configurações de motores a pistão são: Motor disposto em Linha, configuração V, oposto horizontalmente, W, H, U, Axial, Radial e Rotativo.


Motor Antoinette V-8 - Esse tipo de motor já foi utilizado no 14-Bis de Santos Dumont

Motor Wright 1903


Motor em Linha: Esse tipo de motor possui os cilindros alinhados em uma única fila.


De Havilland Gipsy II


Avião Percival Gull equipado com um motor Gipsy Six -Série I (Motor em linha)


Junkers Jumo 205 de ciclo Diesel


Motor do tipo V: Os cilindros também são alinhados, mas dispostos em dois bancos, uma fileira em cada banco e afastamento menor que 180°. Chama-se formato em V pois lembra a letra V. Os cilindros podem ser verticais ou invertidos.


Liberty L-12 - Motor a pistão em V


Airco DH4 - Esse avião utilizou o Liberty L-12 para propulsão 


Argus AS 410 - Motor com cilindros invertidos


Arado AR 96 - Esse avião utilizou o Argus AS 410

Motor oposto horizontalmente: Os cilindros neste tipo de motor ficam dispostos horizontalmente. O afastamento é de 180°. Os cilindros podem estar montados horizontalmente ou verticalmente.


Franklin O-335


Motor Continental O-200 D

Super Cub equipado com um Continental O-200
Os helicópteros também possuem motor a pistão. É o caso do Robinson R44, que possui o motor Lycoming O-540-F1B5.


Lycoming O-540

Robinson R44


Motor em W: Esse tipo de motor possui três bancos de cilindros, que formam um W, onde os cilindros são responsáveis por mover um virabrequim. Os cilindros laterais possuem um afastamento menor que 180°.


Napier Lion

Vickers Vernon - O Napier Lion foi uma opção de propulsão para esse bimotor

Motor em H: Esse tipo de motor funciona essencialmente com "dois motores" que atuam em conjunto como um único motor. Cada um possui seu próprio eixo de manivelas. Chama-se motor em H pois lembra a letra H.



Rolls-Royce Ealgle 22

Westland Wyvern - Avião que utilizou o Eagle 22 para propulsão

Motor em U: Esse motor possui dois bancos de cilindros que estão lado a lado. Os mesmos conduzem virabrequins separados voltados para uma única saída.



King-Bugatti U 16

Packard-Le Père LUSAC-11 - Este avião chegou a usar o King-Bugatti U 16

Motor Radial: Esse tipo de motor possui as fileiras de cilindros dispostas em torno de um cárter central. Cada linha possui apenas uma manivela. A maioria dos motores radiais possuem os cilindros dispostos em torna de uma cambota e são com um número ímpar de cilindros.


Motor Radial Pratt & Whitney Double Wasp R-2800

F4U - Corsair equipado com um Pratt & Whitney Double Wasp R-2800

Motor Rotativo: Esse motor também possui os cilindros em círculo em torno de um cárter, mas o eixo da cambota é fixado na estrutura e a hélice é fixada no gabinete do motor, com isso, o cárter e os cilindros giram dentro do motor como se fosse uma unidade. Esse tipo de motor geralmente tem um número de par de cilindros.


Motor Rotativo Le Rhône 9C - Olhe o detalhe no centro do motor

Sopwith Pup - O motor rotativo Le Rhône foi utilizado no mesmo

Coloquei algumas imagens animadas para que o funcionamento de cada configuração de um motor a pistão fique mais clara.


Motor em linha


Motor em V





Motor oposto horizontalmente





Motor em H


Motor em U


Motor em W


Motor Radial



Motor Rotativo



MOTORES A REAÇÃO


Os principais motores a reação são: Turbo-hélice, TurboShaft (Turbo-Eixo), TurboJato, Turbofan e Propfan.

Turbo-hélice: Esse tipo de motor, na verdade, é um motor a jato que é responsável por girar uma hélice. Basicamente, os compressores admitem a massa de ar e a comprime. Essa massa é levada até a câmara de combustão onde ocorre a ignição, com isso as turbinas do compressor e as turbinas de potência são acionadas, sendo responsáveis por fazer a hélice girar. Nesse tipo de motor, a hélice é responsável por cerca de 90% da propulsão e os gases de escapamento 10%. O mais importante nesse tipo de motor é que a hélice não pode girar na mesma rotação da turbina. Com isso tem-se uma caixa de redução, onde a hélice irá girar com rotação inferior a da turbina. Mas por que isso é necessário? Se a hélice girasse na mesma velocidade da turbina, as pontas das hélices atingiriam velocidades supersônicas, onde chegaria a um limite que não seria capar de gerar tração para mover a aeronave.


Pratt & Whitney Canada PW100

ATR 72-600 - Avião com motor turboélice

Nesse local do motor estão as engrenagens que permitem que a hélice não gire na mesma rotação da turbina

TurboShaft: Esse tipo de motor é utilizado em helicópteros. O funcionamento desse motor é como um Turboélice. O ar é admitido através dos compressores, comprimido e levado até a câmara de combustão para ser inflamado. Com isso, os gases expandidos chegam à turbina, onde a mesma irá girar e fazer movimentar a hélice do helicóptero através da caixa de transmissão. O diferencial deste motor é: Enquanto a hélice de um avião Turbo-hélice está adaptada ao motor, no TurboShaft é diferente, pois a turbina irá movimentar uma caixa de transmissão que será responsável por fazer os rotores funcionarem.

Turbomeca Arriel - Motor TurboShaft

Eurocpoter AS350 Écureuil - Utiliza um motor Turbomeca Arriel 2B Turboshaft

O eixo de potência permite que a caixa de transmissão faça a hélice girar

Turbojato: Esse tipo de motor equipou a maioria dos primeiros aviões comerciais da história. O funcionamento desse tipo de motor é o seguinte: O ar é admitido pelos compressores que são responsáveis por comprimi-lo. Com isso, a massa de ar é levada à câmara de combustão, que é inflamada através de velas de ignição. Com a combustão e expansão dos gases, eles são levados até as turbinas, que permitirão girar todo o conjunto do motor. O último estágio é a expulsão dos gases através do bocal de exaustão, onde os mesmos serão acelerados permitindo gerar a propulsão da aeronave. 


Rolls-Royce/SNECMA Olympus 593

O motor Rolls-Royce/SNECMA Olympus 593 foi utilizado no Concorde

Turbofan: O motor Turbofan equipa os principais aviões comerciais da atualidade. O motor Turbofan funciona basicamente da mesma forma que um Turbojato, mas com algumas diferenças. O motor Turbofan possui um Fan, que é uma espécie de ventilador, onde permite captar uma maior quantidade de massa de ar. Esse motor também possui compressores que permitem captar o ar e comprimi-lo, possui a câmara de combustão, turbinas e bocal de escapamento, assim como o Turbojato. Mas ele possui uma economia de combustível maior e é mais silencioso. O que diferencia o Turbofan do Turbojato é a razão de Bypass ( Razão de desvio). Irei falar isso em outra postagem.


General Electric GE90-115B

GE 90-115B em um Boeing 777-300 ER

Motor Propfan: Esse tipo de motor foi desenvolvido para ter a eficiência de um motor turbojato com economia de um motor turbofan. As blades do ventilador são bastante torcidas e funcionam como compressores de alta razão de bypass, sendo que as mesmas produzem a maior parte do empuxo. Esse motor também é chamado de UDF (Unducted Fan).


Motor UDF GE36 com as blades na parte traseira

Veja que o UDF tinha as blades atrás do motor - Boeing 727-100

Vamos visualizar mais imagens para facilitar a compreensão.


Turboélice


TurboShaft


Turbojato


Turbofan






Propfan


MOTORES ELÉTRICOS

Os motores elétricos também existem na aviação. A maioria desses motores equipam ultraleves. Um motor elétrico é aquele que é capaz de transformar energia elétrica em energia mecânica. 

Airbus E-Fan. Avião totalmente elétrico


Um exemplo de um avião totalmente elétrico é o Solar Impulse. Ele foi capaz de dar uma volta ao mundo utilizando apenas energia solar. A energia solar serviu para recarregar as baterias do avião e, consequentemente, alimentar os motores.

Trajeto que o Solar Impulse realizou

Solar Impulse

Esses foram os principais tipos de motores aeronáuticos que permitiram o início dos aviões motorizados e os que ainda hoje são utilizados nos aviões modernos, sendo que ainda irão queimar muito combustível ou gastar energia elétrica nos próximos anos.


Você pode se aprofundar ainda mais nesse assunto com o livro Conhecimentos Técnicos - Piloto privado e comercial da editora Bianch. Esse livro aborda muito a parte de motores a pistão e motores a reação.

Clique aqui na imagem para ver mais detalhes deste livro. Vale muito a pena ter ele em sua estante.

4 comentários:

  1. Vc esqueceu de mencionar o motor Dynacam com eixo senoidal e pistões axiais... faz um adendo... a postagem está mt boa ��

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    1. Obrigado pelo comentário, fernando. Fiz uma atualização na postagem sobre esse tipo de motor. De início, esse motor possui diversas configurações e, na postagem, deixei bastante resumido para não gerar uma mal entendimento e para não aumentar muito a postagem, devido a abrangência desse motor ser muito grande. Mais uma vez, obrigado pelo Feedback.

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  2. Gostei Muito das informações Técnicas Mostradas Aqui muito Obrigado Ok.

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    1. Eu que agradeço pela sua leitura, comentários positivos como o seu, ajudam bastante a "caminhada" desse Blog. Obrigado.

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