Motoare de aviație cu combustibil termic

Avionul este o aerodina prevazuta cu o suprafata portanta fixa ce asigura sustentatia datorita vitezei de deplasare. Viteza de deplasare poate fi asigurata fie de actiunea unor grupuri motopropulsoare, fie de actiunea unei componente a greutatii (in cazul zborului de coborare sau al zborului fara motor).Avioanele pot fi propulsate de o varietate de motoare, dar in principal se folosesc doua tipuri - motorul cu piston si turbomotorul (motorul cu reactie).

1.PRINCIPIILE DE BAZA ALE MOTORULUI CU PISTON

Motorul clasic are un numar de cilindri in care pistoanele se misca inainte si inapoi. In fiecare cilindru amestecul aer/carburant este ars, energia calorica cauzand extinderea gazelor si actionand in consecinta asupra pistonului deplasandu-l in cilindru. Aceasta reprezinta transformarea energiei chimice a combustibilului in energie calorica si apoi in energie mecanica.Pistonul este conectat prin biela la arborele motorului pe care il roteste. Biela converteste deci miscarea liniara a pistonului in miscare de rotatie a arborelui care transmite energia generata de motor la elice. Majoritatea avioanelor au elicea cuplata direct la arborele cotit si arborele cotit este si arborele elicei. Elicea produce forta de tractiune necesara zborului.

Motorul cu piston are multe variante constructive din care multe sant proprii echiparii avioanelor.Tipurile de motoare mai vechi aveau cilindrii uzual dispusi radial in jurul arborelui cotit-ex. AN2. Motoarele radiale denumite si in stea au un excelent raport putere/greutate in gama de puteri mari necesare pentru operatiuni precum lucrul agricol. Unele avioane au motoare in linie, la care cilindrii sant dispusi intr-o linie - acelasi principiu de baza ca in cazul majoritatii motoarelor auto. Cateva din primele modele de avioane au avut motoare in linie cu cilindrii dispusi vertical deasupra arborelui cotit, cu capetele cilindrilor deasupra motorului.Ridicarea liniei de forta intr-o pozitie corespunzatoare din considerente de proiectare au pozitionat cilindrii si implicit corpul motorului intr-o pozitie foarte inalta. Acest fapt a obstructionat vizibilitatea pilotului. Un alt dezavantaj la aceasta varianta este garda foarte mica a elicii fata de sol, fapt care determina necesitatea unor jambe foarte lungi. Cea mai simpla solutie in rezolvarea acestor probleme a fost inversarea cilindrilor astfel incat arborele cotit sa fie deasupra.

Deasemenea mai sant si alte variante cum ar fi motoarele in V sau H (aceasta desemnand dispunerea cilindrilor), variante folosite la avioanele militare precum Spitfire sau Tempest care necesitau puteri mari (2000-3000 CP).Pistonul culisand in cilindru constituie unul din peretii camerei de combustie. Pistonul este prevazut cu segmenti care etanseizeaza pistonul in cilindru prevenind orice pierdere de putere prin lateralele pistonului precum si trecerea uleiului in camera de ardere.Arborele cotit si biela transforma miscarea in linie a pistonului in miscare de rotatie. Totodata, arborele cotit preia puterea de la toti cilindrii si o transfera la elice. Biela face legatura intre arborele cotit si piston. Supapa (valva) de admisie permite intrarea amestecului aer/carburant in cilindru. Cilindrul formeaza restul camerei in care amestecul combustibil este comprimat si ars. Supapa (valva) de evacuare permite gazelor arse sa iasa din cilindru dupa combustia acestora. Bujiile aprind amestecul combustibil.Unul din cele mai uzuale motoare clasice folosite in prezent este motorul cu patru, sase sau opt cilindri dispusi orizontal si opusi.