Performance do motor é o desempenho do motor, avaliado principalmente pela potência que ele desenvolve em diversas situações.
Torque e potência
Torque – É a capacidade de uma força produzir rotação. No motor de um avião, o torque indica o esforço rotacional do eixo sobre a hélice.
Potência – É o trabalho que o motor executa por unidade de tempo. A potência é geralmente medida em HP, Horse Power. Num motor, a potência é igual ao torque multiplicado pela velocidade de rotação.
Obs:. 1HP = 76Kgf
Os fatores mais importantes na determinação da potência de um motor são a cilindrada, a eficiência ou rendimento e a velocidade de rotação.
Cilindrada
A cilindrada é o volume deslocado pelo pistão durante o seu curso, ou seja, o volume compreendido entra os pontos mortos. Nos motores multicilíndricos, a cilindrada é o volume deslocado por todos os pistões desse motor. É importante não confundir cilindrada com volume do cilindro.
Eficiência ou rendimento
Indica a parcela da energia calorifica do combustível aproveitada pelo motor para produzir energia mecânica. Nos motores reais, varia de 25% a 30%. A eficiência depende de:
- Melhor construção do motor
- Elevada taxa de compressão
Taxa ou razão de compressão
É o quociente entre o volume do cilindro e o volume da câmara de combustão.
Para aumentar a eficiência do motor, seria ideal se pudéssemos adotar taxas de compressão muito elevadas. Na prática, porém, não é possível adotar taxas muito superiores a 8.1, devido ao fenômeno de detonação ou batida de pinos, que estudaremos mais adiante.
Limitações de rotação da hélice
Por razões aerodinâmicas, a eficiência da hélice cai acentuadamente quando suas pontas atingem velocidades próximas a do som. Para evitar isso, os motores aeronáuticos são geralmente de baixa rotação e torque elevado (isso se consegue através de grandes cilindradas). Existem, porém, motores aeronáuticos de alta rotação, que acionam a hélice através de engrenagens de redução.
Tipos de potências
Potência teórica
É a potência liberada pela queima do combustível, e representa a totalidade da energia contida no combustível. A potência teórica é determinada através de um instrumento de laboratório denominado calorímetro.
Potência indicada
É a potência desenvolvida pelos gases queimados sobre o pistão. Ela é calculada através de aparelhos chamados indicadores, medindo diretamente as pressões dentro do cilindro. A limitação da taxa de compressão reduz, por si só, a potência indicada para menos de 60% da potência teórica.
Potência efetiva
É potência que o motor fornece no eixo da hélice. Ela é igual a potência indicada reduzida da perdas por atrito das peças internas do motor. A potência efetiva é geralmente medida em aparelhos chamados dinamômetros, mas no caso dos motores aeronáuticos, usam-se com frequência os molinetes, que são hélices especiais calibradas. A potência efetiva é também chamada de potência ao freio, porque os dinamômetros e molinetes funcionam como freios que simulam a carga imposta pela hélice sobre o motor.
Potência máxima
É a potência efetiva máxima que o motor é capaz de fornecer. Geralmente supera a potência de projeto do motor, mas pode ser usada por curto tempo, como nas decolagens ou em caso de emergências.
Potência nominal
É a potência efetiva máxima para qual o motor foi projetado. Pode ser usada por tempo indeterminado.
Potência de atrito
É a potência perdida por atrito nas partes internas do motor. Ela varia conforme a rotação, e pode ser determinada pelo dinamômetro, girando o motor sem alimentação e ignição por meios externos.
Potência útil
É chamada também de potência tratora ou potência de tração, nada mais é que a potência desenvolvida pelo grupo motopropulsor sobre o avião. Nos aviões a hélice, a potência útil é igual a potência efetiva multiplicada pela eficiência da hélice.
É importante conhecer as abreviaturas em inglês, pois são muito usadas nas publicações aeronáuticas.
- IHP – (Indicated Horse Power)
- Potência Indicada
- BHP – (Brake Horse Power)
- Potência Efetiva
- FHP – (Friction Horse Power)
- Potência De Atrito
- THP – (Thrust Horse Power)
- Potência Útil
Em ordem decrescente temos:
- 1° – Potência teórica
- 2° – Potência indicada
- 3° – Potência efetiva
- 4° – Potência útil
- 5° – Potência de atrito
Além das potencias já citadas temos a Potência Necessária e a Potência Disponível.
Potência Necessária
É a potência que o avião necessita para manter o voo nivelado numa dada velocidade.
Potência Disponível
É a potência útil máxima que o motor pode fornecer ao avião. Num voo de cruzeiro, usa-se apenas uma parte da potência disponível, para economizar combustível.