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