MOTORES A REAÇÃO
O principio do motor a jato utiliza-se da ação e reação (3ª lei de Newton). Nos motores a reação, a força propulsora é conecida como empu!o ou tração. O ar entra pelo compressor, é a"uecido na c#mara de com$ustão e ocorre um acréscimo de pressão so$re a tur$ina "ue acelera os %ases empurrando todo o motor para o sentido contr&rio. ' elocidade do ar "ue sai da tur$ina é sempre maior "ue a elocidade do aião. otor a reação $&sico * i%ual a um $alão de festas de aniers&rio. O nome do ciclo do motor a reação se cama +iclo raton. Sentido da passagem do ar ntrada de ar (admissão )-compressor (compressão)-c#mara de com$ustão (i%nição, com$ustão,tempo motor)tur$ina(e!pansão )-escapamento. TIPOS DE MOTORES A REAÇÃO Turbo-jato Turbo-jato - compressor, c#mara de com$ustão, tur$ina, tu$o de descar%a, $ocal propulsor. Motor turbo héi!e - é um motor tur$ojato acionando uma élice Motor turbo "an - é tam$ém fundamentalmente, um motor tur$ojato, porém ele aciona uma élice com deseno especial (o fan). / o motor mais utilizado oje em dia nas aeronaes comerciais, é mais silencioso "ue tur$ojato. 0midt-'r%us) * funciona com molas na c#mara de com$ustão. 1ara dar a partida é Motor puso-jato (ou tu$o 0midt-'r%us) * necess&rio injetar ar comprimido na c#mara de com$ustão. Motor estato-reator - sem peças m2eis. #omponentes da turbina - em em a finalidade de aumentar aumenta r o n4el de ener%ia do ar rece$ido do duto de entrada de ar, comprimi-lo #ompressor e descarre%&-lo na c#mara de com$ustão, em "uantidade (flu!o) e pressão ade"uada. 'rran"ue do compressor (pode ser elétrico ou pneum&tico) #$mara de !ombust%o (onde 5 do ar é "ueimado e o restante é utilizado na e!pansão do ar para a tur$ina %irar) Turbina - onde o ar a"uecido $ate com forte pressão, essa mesma %ira e fornece força mec#nica para %irar o compressor, élice, rotor, etc. #on!eitos &'si!os * é o $ocal de escapamento das tur$inas de jatos comerciais. E(pansor * 6elocidade do ar * aumenta. 1ressão est&tica * diminui. emperatura emperatura * diminui *6elocidade do ar * diminui. 1ressão est&tica * aume nta-emperatura nta-emperatura * aumenta. Di"usor *6elocidade Tph ) T ( * +pot,n!ia tratora é igua a tra%o .e/es .eo!idade0 Partida em um motor a rea%o - !istem motores de partida elétricos e pneum&ticos, estes %iram o compressor e a tur$ina até atin%irem 789 da sua :1 operacional, lo%o em se%uida é a$erto o com$ust4el e o motor começa a funcionar. 1atores 2ue in"uen!iam a tra%o - pressão atmosférica, temperatura e umidade relatia do ar. 1ormas de entrada de ar - forma de pitot (ai;es de elocidade su$s
tilizado na maioria dos ai;es comerciais, o ento relatio atraessa paralelamente a tur$ina.O compressor de flu!o a!ial compreende de duas partes principais "ue juntas, e!ecutam a compressão co mpressão do ar, são elas= - rotor (peça %irante) ajustes no solo. - estator (fi!a (fi!a ou m2el) ajustes no solo. 's "ualidades e anta%ens do compressor de flu!o a!ial= maior efici?ncia, menor &rea frontal, menor resist?ncia ao aanço, maior ta!a de compressão. +onse%ue-se atualmente ta!as de até @A=B. #ompressores de "u(o !entr3"ugo >tilizado em '1>s, elic2pteros, o ento relatio faz uma cura de C8D na entrada de a r do motor. E&cil fa$ricação, menor custo financeiro além de ro$usto e dur&el, o compressor deflu!o centr4fu%o pode operar em condiç;es aleias a formação de %elo. m$ora seja menos compacto, é mais est&el por "ue possui maior di#metro de entrada de ar. ' ta!a de compressão é menor "ue o a!ial, %ira em torno de F=B a A=B (a tualmente j& se ce%a a B8=B). B8=B ). / composto por entoina (acelera o ar), difusor (desacelera e aumenta a pressão do ar), coletor (conduz o ar para as c#maras de com$ustão). Esto de !ompressor Ocorre deido a uma %rande diferença de pressão em "ual"uer esta%io de paletas do rotor, causando um condição inst&el de funcionamento do compressor, "ue pode ser a!ial ou centrifu%o, porem com incid?ncia maior no primeiro. O sto tam$ém pode ocorrer por al%um $lo"ueio ou restrição da admissão de flu!o de ar no compressor. Os e"eitos
mais caracter4sticos do stol são= ru4dos, detonação, i$raç;es. Nos instrumentos aparece como flutuação ou aumento da G, diminuição ou flutuação da :1, redução ou flutuação da 1: e po$reza de respostas do motor. 1ara e.itar o stol de compressor=- 0an%ria de ar de forma controlada atraés do compressor para manter o flu!o ade"uado. >so de estatores de #n%ulo ari&el, processando ariação do flu!o de admissão (HG6). 6ariação da &rea do $ocal de descar%a (escapamento). :edução da :1 do ei!o compressorItur$ina, sempre compat4el com o flu!o de ar admitido e a ta!a de compressão. #$maras de !ombust%o / onde acontece a mistura de ar com$ust4el e a sua respectia "ueima. ' c#mara de com$ustão desempena um papel muito importante dentro da constituição do motor, pois dela são e!i%idos os se%uintes fatores= - Jueima inte%ral da mistura arIcom$ust4el, de forma a conter, ao a!imo, a perda depressão atraés da c#mara. - anter a um n4el eleado, a efici?ncia da com$ustão, não deendo aer tend?ncia a e!tin%ui-la. - 1roporcionar a com$ustão dentro na c#mara, não permitindo "ue aja deslocamento da cama ap2s a sa4da dos %ases. - funcionar, proporcionando com facilidade a "ueima do com$ust4el, sem "ue possa aer acKmulo de deposito de incrustaç;es (carão). E(istem 4 tipos de !$maras de !ombust%o +aneca, anular e canelar. Jual"uer "ue seja a confi%uração, dos B889 do ar entre%ue pelo compressor, somente @A9 é "ueimado e os LA9 é utilizado para resfriamento da c#mara e da tur$ina. #$mara do tipo !ane!a 'mplamente utilizada em motores dotados de compressores centr4fu%os, por ser pe"uena e lee e de f&cil manutenção. ' desanta%em é "ue o injetor de com$ust4el dee ser localizado no centro da caneca, o "ue faz com "ue o ar de com$ustão tena de encer consider&el distancia no interior da caneca para alcançar o com$ust4el. #$mara do tipo anuar / empre%ada %eralmente em al%uns motores de compressor a!ial, constituindo um sistema mais simples, porem esta c#mara não pode ser desmontada sem ter "ue tirar o motor do aião. #$mara do tipo !anear / a mais utilizada, possui anta%ens dos dois sistemas anteriores. 1ermite um acesso razoaelmente f&cil para inspeção, possui um comprimento menor sem perder e!cessiamente pressão entre a descar%a do compressor e a &rea da cama. Turbinas 's tur$inas tem a função de e!trair a ener%ia cinética dos %ases em e!pansão, "ue escoam da c#mara de com$ustão, e transform&-la em ener%ia mec#nica, conse%uindo potencia para acionar o compressor, os acess2rios e a élice (tur$o élice),ou fan (tur$ofan). 's tur$inas necessitam de LA9 da ener%ia cinética resultante da com$ustão na c#mara. 's anta%ens do empre%o da tur$ina em ai;es, são de portarem poucas peças moeis na sua constituição, funciona melor nas %randes elocidades, serem de dimens;es não aantajadas, e a possi$ilidade de operar com pouca i$ração. 's principais desanta%ens são= dem ora na retomada de pot?ncia, deido a ariação lenta da elocidade. Hneficiente em $ai!as elocidades. Turbina de impuso Na tur$ina de impulso, a passa%em entre suas paletas (orientadoras) é coner%ente, e a sua &rea de entrada é maior "ue a de descar%a. (as aletas impulsionam o ar) Turbina de rea%o Na tur$ina de reação, a principal função do estator é orientar os %ases "ue ao atraessar o espaço entre as tur$inas, não são acelerados, passando num #n%ulo, apenas sofrendo mudança de direção com o prop2sito de melor ce%arem as p&s do rotor, onde são acelerados. Turbina de impuso-rea%o Os motores a reação, empre%am uma tur$ina "ue é usualmente uma com$inação e"uili$rada dos dois tipos anteriores. ' com$inação $em sucedida de modo a projetar-se as pontas das paletas para o m&!imo de reação e as ra4zes das mesmas para impulso, misturando meio a meio. 's paletas e os orientadores ficam e!postos a temperaturas "ue ariam de B8CFD+ a B@78D+. 1ara refri%erar, são feitas perfuraç;es onde são usados tr?s métodos= conecção, impacto e pel4cula de ar "ue podem ser usados juntos ou separados. Es!apamento Miri%ir para a atmosfera, com elocidade, pressão e densidade os %ases de sa4da da tur$ina para a produção da tração re"uerida. le é constitu4do pelas se%uintes partes, cone, duto, $ocal de descar%a. Os %ases saindo do escapamento, deem ser tra$alados de modo a e!pandirem-se completamente, descarre%ando-se em flu!o laminar, isento de tur$ilonamentos. &o!ais !on.ergentes= comumente empre%ados para
Supressores de ru3dos 0ão dispositios usados para reduzir ru4dos nos motores de ai;es comerciais, deido a normas criadas (em aeroportos comerciais) e para pessoas "ue operam como esses motores. !istem dois tipos de supressores de ru4dos, "ue são o $ocal supressor de ru4dos tipo !orrugado e $ocal de ru4dos do tipo muti-tubo. les são usados em motores tur$o-jato, onde o supressor elea a fre"?ncia dos ru4dos para uma fai!a "ue os umanos não podem ouir. & no motor tur$o-fan, o ar "ue é desiado da "ueima (by pass), é usado para esfriar os %ases do escapamento é usado com a$afador de ru4dos (o mais eficiente). Re.ers%o de empu(o Meido a dificuldade para parar um aião durante os pousos, são empre%ados os reersos. - motores tur$o-élice se utiliza da reersão do passo das p&s. -motores tur$o-jato utiliza um cone na sa4da dos %ases (foPPer B88). -motores tur$o-fan &lulas de desiam o flu!o $-pass nas laterais dos motores ('ir$us). Dispositi.o de p5s-!ombustor +After Burner 0 / um dispositio instalado ap2s o escapamento do motor, "ue é formado por um duto de com$ust4el e uma ela para acender e com$ust4el, com os 678 de ar "ue não "ueimaram dentro do motor, são "ueimados no p2s com$ustor "ue elea a potencia do motor e até 9:8 nas decola%ens ao n4el do mar. Sistema de ubri"i!a%o Hmprescind4el para o funcionamento do motor, pois sua função é reduzir o atrito entre as peças "ue tra$alam em contato. 1ossui função secund&ria de refri%erar tais peças. O 2leo mais usado, é o sintético, e os re"uisitos deste 2leo são= &ai(a .is!osidade;bai(o ponto de !ongeamento; ato ponto de "ugor; !apa!idade de pe3!ua(eleadas press;es, :1, e eleadas car%as), ato !aor espe!i"i!o (refri%eração). O 2leo não é contaminado pela "ueima de com$ust4eis. O 2leo passa por um orif4cio cali$rado pressionado atraés de $om$as i%ual ao de motores conencionais. O resfriamento deste 2leo é feito atraés dos radiadores, "ue são de dois tipos= - 5eo * fuel control unit ) ou (+ * main engine control ), injetores ou "ueimadores, radiador de 2leo, controle de com$ust4el de p2s com$ustão. +aracter4sticas do com$ust4el * ter $ai!a iscosidade, ter alta olatilidade, $ai!o ponto de con%elamento, eleado poder calor4fico, não corrosio, ter efeito lu$rificante. Sistema de degeo de !ombust3.e +radiador de 5eo0 6isa a proteção contra a formação de %elo no com$ust4el, para o sistema manter um flu!o constante, pois o %elo "ue se forma é fruto da solidificação de %ot4culas de umidade. Sistema de partida e de igni%o O sistema de partida dee asse%urar a rotação do ei!o compressor-tur$ina até uma rotação m4nima onde o mesmo ir& operar em marca lenta. O sistema de partida e de i%nição são independentes, porém seu funcionamento é simult#neo. Tipos de sistema de partida= 'rran"ue elétrico * usado em motores pe"uenos e de médio porte, fica localizado na cai!a de acess2rios do motor, o starter elétrico tam$ém pode funcionar como %erador de ener%ia starter-%erador. 'rran"ue pneum&tico * usado em motores de %rande porte, são alimentados por G1>(solo) , o '1>(dentro do aião) ou operando com ar comprimido san%rado do outro motor (compressor) j& em funcionamento. Sistema de igni%o O sistema de i%nição é composto por cai!a e!citadora de i%nição, ca$o de alta tensão, i%nitor ou ela de i%nição. Prote%o !ontra "ogo no motor / composto por dispositios de detecção de fo%o (atiado eletricamente) e dispositios de e!tinção de fo%o (a%ente e!tintor). O$s= Na cae de proteção contra fo%o, "uando acionada ocorre o corte no sistema de i%nição e de com$ust4el no motor e acionamento do a%ente e!tintor simultaneamente.
Sistema de prote%o !ontra geo O %elo se forma em &rios locais no motor, tais como na entrada de ar e nas aletas do compressor. Juando o %elo se forma nessas re%i;es, ocorre a diminuição do flu!o de ar e aumento na temperatura dos %ases de escapamento. 1ara e!trair o %elo (pode ser feito manualmente ou automaticamente) san%ra-se ar "uente do compressor e este é eniado a partes onde ocorre a formação de %elo. m motores tur$o-élices , e!istem uma e!trator de %elo "ue é composto por uma resist?ncia elétrica "ue fica no interior das p&s "ue a"uece e derrete o %elo. Inje%o de 'gua-metano * esta mistura reduz a temperatura do ar de admissão, conse"uentemente a densidade do ar e o empu!o aumentam. 'lém disso, o metanol é com$ust4el adicional para "ueimar na c#mara de com$ustão. #omandos e Instrumentos anete de partida, manete de aceleração, manete de condição (ai;es tur$o-élices). Instrumentos do motor aces 2uaitati.a - inspeção isual- inspeção dimensional- inspeção por testes não destrutios- a%naflu! - l4"uidos penetrantes(teste de materiais não ferrosos)- penetração fluorescente( conecida como z%lo, ferrosos e não ferrosos)- raio *!ultrasom- inspeção por testes destrutios.
:esumo por +ésar ona
