miércoles, 11 de junio de 2014

Tipos de motores

- Motores de aviones

Hay dos tipos principales de motores de aviones:

Turborreactor, turbofan y turbohélice. Tiene una turbina compresora y se utilizan fundamentalmente en los aviones comerciales.
Estatorreactor y pulsorreactor. No llevan turbina y se utilizan sobre todo en aviones experimentales no comerciales.


- Turborreactor

En estos motores, el aire entra aspirado por las hélices de un compresor. En la cámara de combustión, el oxígeno del aire (comburente), que entra comprimido, reacciona con el queroseno (combustible). Los gases a las altísimas temperaturas de combustión se expanden y salen por la parte posterior a gran velocidad, impulsando el avión hacia adelante.

Al salir hacen girar una turbina que, a su vez, hace girar el compresor delantero (para que entre más aire del exterior).




- Turbofan (ventilador)

Este motor es el que utilizan la mayoría de los aviones comerciales. La gran ventaja frente al turborreactor es que es mucho más silencioso. 

Al estar el ventilador (fan) dentro del tubo, se suman dos efectos: uno, el ventilador refrigera el turborreactor, y dos, el flujo del aire es mayor. El avance del avión se debe al empuje del ventilador (fan) y al de los gases que salen por la tobera final.


- Turbopropulsor (o turbohélice)

Es muy parecido al turborreactor. La diferencia está en la turbina de la parte posterior hace girar no solo al compresor, sino también a una hélice delantera exterior.

Así, la propulsión se debe a dos causas: a los gases que salen por la parte posterior (con poca velocidad, ya que la mayor parte de la energía la gastan en mover la turbina) y al empuje de la hélice.






- Estatorreactor 

Consiste en un tubo abierto por los dos extremos. El oxígeno del aire entra por la parte delantera a altas velocidades y reacciona con el combustible. Los gases se expanden debido al enorme calor generado en la combustión iniciada por la chispa de la bujía; de esta forma salen por la parte posterior a gran velocidad, por lo que el motor es empujado hacia adelante.

Sus  ventajas son. tiene poco peso, es sencillo, es básicamente un tubo. Se utiliza sobre todo en los aviones espía que vuelan a cotas muy altas y a grandes velocidades.

El principal inconveniente es que si la velocidad de vuelo no es muy alta, los gases de la explosión pueden expandirse y retroceder hacia la entrada.





- Pulsorreactor 

Para mejorar el principal inconveniente del motor anterior se instalan unas válvulas que permiten la entrada de aire (figura 1) y se cierran cuando explota la mezcla (figura 2).

De esta forma evitamos el retroceso de aire hacia la entrada. Así, la combustión se produce a pulsos (abriendo y cerrando la entrada de aire). Esta es la razón por la que se denomina pulsorreactor. Estos motores se instalan en aviones que soportan poco peso y suelen volar a baja cota.

Normalmente se utilizan para el motor de arranque de los veleros, que una vez situados en una corriente de aire caliente (térmica) se mantiene volando sin necesidad de poner en funcionamiento el motor.




- Otros motores alternativos

Recientemente se han desarrollado algunos motores alternativos de ciclo Díesel realizados en materiales ligeros, a partir del campo en el que se ubican los motores de cilindros horizontalmente opuestos. El motor Diésel ofrece un mayor par motor relativo en bajas revoluciones de operación, dificultad que los motores de gasolina usados en aviación confrontan ya que deben entregar máxima potencia a revoluciones más bajas que en motores de automoción con el fin de incrementar la durabilidad y rentabilidad.

Las compañías que trabajan en su desarrollo se empeñan por producir motores que tengan el económico consumo de combustible del Diésel, con la refrigeración por aire de los motores actuales. También se hace énfasis en reducir las emisiones ya que la tecnología actual de los motores Diésel permite ofrecer motores más amables al medio ambiente que los motores que usan gasolina de 100 octanos, ya que para alcanzar este octanaje tan elevado no puede prescindirse del uso del plomo como se hace en los automóviles. Además el motor Diésel ha probado tener un sistema de reparación que involucra menos componentes (en algunos casos sólo se cambian pasadores de pistón, anillos, y bomba de inyección) y su durabilidad es mucho mayor. Esto ampliaría notablemente las horas TBO (time between overhauls) haciendo que operar aviones con motores recíprocos se convierta en una actividad menos costosa para los propietarios y operadores.
La NASA ha desarrollado motores eléctricos para algunos desarrollos aeroespaciales que incluyen la alimentación energética por medio de energía solar fotovoltaica.





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