Diferencia entre el motor de turbina de gas y el motor alternativo (motor de pistón)

Motor de turbina de gas vs motor alternativo (motor de pistón)
 

Al igual que todas las demás máquinas, las aeronaves necesitan una fuente de energía para operar, especialmente para generar el empuje que se requiere para que la aeronave avance. Desde los primeros intentos, se utilizaron motores recíprocos que funcionan con gasolina para el vuelo motorizado..

El primer vuelo más pesado que el aéreo fue hecho por el Wright Flyer I, y fue impulsado con un solo motor de pistón refrigerado por agua de cuatro cilindros que produjo 12 caballos de potencia como máximo. Hasta la Segunda Guerra Mundial, todos los aviones funcionaban con motores de pistón / reciprocantes..

En las últimas etapas de la Segunda Guerra Mundial, los alemanes utilizaron el motor a reacción para impulsar los aviones, y pronto siguieron otros países. A pesar de que el concepto y el diseño se han desarrollado desde la década de 1930, la implementación exitosa del motor a reacción se produjo solo después del final de la Segunda Guerra Mundial..

Desde entonces, debido a sus múltiples ventajas sobre los motores alternativos, el motor a reacción y sus variantes se han convertido en la forma predominante de planta de energía para aviones..

Más sobre Motor recíproco (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 con ejes. El tipo de motor principal utilizado en los aviones se basa en la combustión de combustibles fósiles y se denomina motores de combustión interna..

La mecánica del motor es mover un eje conectado a un mecanismo de cilindro de pistón creando una gran presión dentro del cilindro. Dependiendo de la forma en que los cilindros están dispuestos alrededor del eje, se categorizan en rectas (verticales), rotativas, radiales, de tipo V, y opuestas horizontalmente.

Los tipos de motor mencionados anteriormente operan en el ciclo Otto, y se usaron en la mayoría de los aviones a principios del 20^th siglo. Por lo general, se utilizan para conducir una hélice, que generan el empuje. Cualquier aeronave que opere con motores de pistón tiene velocidades máximas relativamente bajas, y la potencia producida por los motores es comparativamente menor que la de los motores a reacción. La razón es que la relación entre potencia y peso de los motores de pistón es muy baja y, si se requiere más potencia, se debe aumentar el tamaño del motor y eso aumenta el peso total de la aeronave, lo que no es deseable para las aeronaves. El diseño y la producción de los motores de pistón son menos complejos y requieren menos mantenimiento y el costo de los motores de pistón también es bajo.

Más sobre el motor de turbina de gas

El motor de turbina de gas o simplemente una turbina de gas es un motor de combustión interna, que utiliza gases como el aire como fluido de trabajo. El aspecto termodinámico del funcionamiento de la turbina de gas está modelado idealmente por el ciclo de Brayton. Los motores de turbina de gas funcionan en base a componentes rotativos y, por lo tanto, tienen 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 algunas 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; Si la turbina extrae una parte del trabajo y maneja un ventilador, se conoce como un motor turbofan. El tipo de motor que extrae casi todo el trabajo como el trabajo del eje de la turbina se conoce como un motor de turboeje; Si una hélice es impulsada por el eje, se conoce como un motor turbo propulsor..

Existen muchas variantes de las turbinas de gas, diseñadas para tareas específicas. Son preferibles a otros motores (principalmente motores alternativos) debido a su alta relación potencia / peso, menos vibración, altas velocidades de operación y confiabilidad..

¿Cuál es la diferencia entre una turbina de gas y un motor alternativo (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 giratorios.

• Ambos utilizan el aire como fluido de trabajo, pero el flujo en las turbinas de gas es continuo, mientras que los motores alternativos tienen un flujo intermitente.

• La relación potencia / peso de los motores de turbina de gas es mucho más alta que la de los motores reciprocantes..

• Las turbinas de gas son sofisticadas en diseño y fabricación, mientras que los motores de movimiento alternativo son más simples en diseño y fabricación..

• El mantenimiento de los motores alternativos 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 realizan a intervalos más largos.

• Los motores de turbina de gas o sus variantes son caros, mientras que los motores recíprocos son relativamente baratos.

• Los motores de turbina de gas impulsan aviones grandes y potentes, como aviones de combate militares o aviones comerciales, pero el motor de pistón se usa en aviones más pequeños y de corto alcance..