Fundamentos e Componentes Essenciais do Motor Aeronáutico a Pistão

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Potências e Eficiência do Motor

Potência Teórica (1)
Liberada pela queima de combustível, representa a totalidade da energia contida no combustível.
Potência Indicada (2)
Desenvolvida pelos gases queimados sobre o pistão.
Potência Efetiva (3)
Potência que o motor fornece ao eixo da hélice.
Potência Máxima
Potência efetiva máxima que o motor é capaz de fornecer (usada por curto tempo).
Potência Nominal
Potência efetiva máxima para a qual o motor foi projetado (usada por tempo indeterminado).
Potência Atrito (5)
Potência perdida por atritos nas partes internas do motor.
Potência Útil (4)
Potência tratora ou de tração, desenvolvida pelo grupo motopropulsor sobre o avião.
Potência Necessária
Potência que o avião necessita para manter voo nivelado em dada velocidade.
Potência Disponível
Potência útil máxima que o grupo motopropulsor pode fornecer ao avião.

Métricas e Conceitos Fundamentais

  • Eficiência Térmica: Relação entre a potência mecânica produzida e a potência térmica liberada. Varia entre 25% a 30%.
  • Leveza: Relação massa/potência. Motores a pistão geralmente apresentam baixa leveza.
  • Curso: Distância de um ponto morto ao outro. 1 Ciclo (720º) tem 4 Tempos e 6 Fases.
  • Cilindrada: Volume deslocado pelo pistão durante seu curso, volume compreendido entre os pontos mortos.
  • Taxa de Compressão: Quociente entre o Volume Total do Cilindro e o Volume da Câmara de Combustão.
  • Acionamento dos Freios: Pode ser Hidráulico, Pneumático ou Mecânico.

Regimes de Operação do Motor

Marcha Lenta
Manete toda puxada para trás. A mistura deve ser rica. O ajuste é feito pelo mecânico no solo.
Decolagem
Máxima potência do motor, manete toda para frente. Máxima quantidade de ar, mistura rica (aproximadamente 10:1).
Subida
Potência máxima contínua, mistura moderadamente rica (aproximadamente 12,5:1). Puxar aos poucos a manete.
Cruzeiro
Potência reduzida e mistura pobre (aproximadamente 16:1). Manete ajustada para a rotação recomendada.
Aceleração
Em caso de emergência, injeta quantidade adicional de gasolina, tornando-a rica.
Parada
É feita no corte da mistura.

Componentes Principais do Motor

Ciclo de 2 Tempos

O ciclo completo ocorre em 2 tempos (cursos):

  1. 1º Tempo (Baixo para Cima): Compressão, ignição, combustão e admissão.
  2. 2º Tempo (Cima para Baixo): Expansão e escapamento.

Peças Móveis

Pistão (Êmbolo)
Aspira, comprime e expulsa. Transmite a força expansiva da combustão à biela.
Biela
Conecta o pistão ao eixo de manivelas.
Eixo de Manivelas
Peça giratória que transmite a força do pistão, através da biela.
Sistema de Comando de Válvulas
As válvulas abrem por comando e as molas as fecham.
Mancais
Apoiam e permitem o movimento das partes móveis com o mínimo de atrito. O eixo de manivelas apoia-se no cárter.
Anel de Compressão
Localizado na canaleta superior, veda a folga do pistão com o cilindro.
Anel de Lubrificação
Localizado na canaleta inferior, elimina o excesso de óleo.

Sistemas de Indução e Formação de Mistura

Sistema de Indução
Admitem, filtram e aquecem o ar.
Superalimentação
Aumenta a pressão do ar admitido, usando compressores do tipo centrífugo.
Formação de Mistura
Mistura o combustível com o ar.
Carburador
Controla a quantidade de ar e dosa a gasolina.
Giclê
Dosa a quantidade de gasolina que sai do pulverizador.
Válvula Economizadora
Abre quando a borboleta está na posição de potência máxima, permitindo a passagem de mais gasolina.
Primer
Injeta um pouco de gasolina no tubo de admissão para auxiliar a partida.
Filtro
Serve para reter impurezas sólidas.

Combustível

O Índice de Octano é 100 para o Isoctano e Zero para o normal Heptano.

Sistema de Lubrificação e Propriedades do Óleo

Propriedades do Óleo Lubrificante

Óleo Lubrificante
Lubrifica as partes móveis e tem a função secundária de auxiliar no resfriamento do motor.
Viscosidade
Resistência do óleo ao escoamento. Alta viscosidade (escoamento lento); Baixa Viscosidade (escoamento rápido).
Ponto de Congelamento
Temperatura em que o óleo deixa de escoar. Um bom óleo tem baixo ponto de congelamento.
Ponto de Fulgor
Temperatura em que o óleo inflama em contato com a chama. Um bom óleo tem alto ponto de fulgor.
Fluidez
O óleo deve ter elevada fluidez e ser estável.
Neutralidade
Ausência de acidez no óleo.

Componentes do Sistema de Óleo

Radiador de Óleo
Quando a temperatura do óleo sobe, ele passa por um radiador. O óleo entra com baixa viscosidade e alta temperatura e sai mais frio e mais viscoso.
Bombas de Óleo
Geralmente são do tipo de engrenagens.
Filtro
Retém impurezas do óleo. Deve ser limpo e trocado periodicamente.
Decantador
Em alguns aviões, o óleo escoa por gravidade.
Reguladora de Pressão
Evita que a pressão na linha ultrapasse um valor limite.
Válvula Unidirecional
Permite a passagem livre num sentido e impede no outro.
Válvula By-Pass
Abre sob pressão excessiva, criando um caminho alternativo para o fluxo.
Manômetro de Óleo
O primeiro instrumento a ser observado antes de dar a partida.
Termômetro de Óleo
Indica o aquecimento gradual do óleo.

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