Todas as máquinas que produzem energia mecânica a partir de outros tipos de energia são denominados motores.
Existem basicamente dois tipos de motores mais comuns, atualmente:
Motor elétrico
Esse motor elétrico transforma a energia elétrica em energia mecânica.
Motor térmico
Já esse motor transforma a energia calorífica do combustível em energia mecânica.
Todos os motores que transformam energia calorífica em energia mecânica são denominados motores térmicos. Dessa forma todos os motores dos aviões a hélice e a jato são motores térmicos.
Os motores térmicos são classificados de duas formas:
- Motores de combustão externa
- Motores de combustão interna
No motor de combustão externa o combustível é queimado fora do motor. A sua vantagem é aceitar qualquer tipo de combustível, mas não pode ser usado em aviões, pois possui um peso bastante elevado.
No motor de combustão interna, o combustível é queimado no interior do motor. Esse motor pode desenvolver elevada potência e ser ao mesmo tempo leve, sendo bastante vantajoso para o uso aeronáutico.
Os aviões podem ser classificados em dois grupos quanto ao sistema de propulsão.
- Aviões a hélice
- Aviões a reação
Aviões a hélice – O motores desses aviões não produz diretamente a tração, mas através de uma hélice. Esta se baseia na lei da ação e reação, impulsionando grandes massas de ar a velocidades relativamente pequenas. Existem dois motores usados para girar uma hélice: o motor a pistão e o motor turboélice.
Aviões a reação – O motor desses aviões impulsiona o ar diretamente. Contrariamente à hélice, o motor a reação impulsiona massas relativamente pequenas de ar a grandes velocidades. Existem dois tipos: o motor turbojato e o motor turbofan.
Pelo exposto podemos concluir qu os tipos de motores mais comuns são:
- Motor a pistão;
- Motor turboélice;
- Motor Turbojato;
- Motor Turbofan.
Motor a pistão – Este motor assemelha-se aos dos automóveis, porém é construído dentro das exigências aeronáuticas. É econômico e eficiente em baixas velocidades e altitudes. A sua maior vantagem é o baixo custo, sendo desta forma bastante usado em aeronaves de pequeno porte.
Motor turboélice – Estes motores é um turbojato modificado, onde quase toda a energia do jato é aproveitada para girar uma turbina, a qual aciona uma hélice através de caixas de engrenagens de redução. É um motor ideal para velocidades intermediárias.
Motor turbojato – Neste motor, o ar comprimido é impulsionado num fluxo de alta velocidade, utilizando a energia expansiva dos gases pela combustão. É um motor apropriado para aeronaves supersônicas, sendo bastante antieconômico e ineficiente a baixas velocidades e altitudes.
Motor turbofan – É constituído por um turbojato acrescido de um fan. O fan funciona como uma hélice, mas com características especiais. Está cria um fluxo de ar frio que mistura-se com os gases quentes do jato principal. Possui a vantagem de desenvolver elevada tração, baixo ruído e grande economia de combustível. É o motor mais utilizado nas aeronaves comerciais de alta velocidade.
Pelo exposto, concluímos que cada tipo de motor é mais indicado para uma determinada faixa de velocidade e altitude.
CLASSIFICAÇÃO QUANDO AO MOTOR
Os aviões podem ser classificados quanto a quantidade de motores, conforma a seguir.
Monomotor – Possui apenas um motor.
Bimotor – Possui dois motores.
Trimotor – Possui três motores.
Polimotor – possui 4 ou mais motores.
Os motores aeronáuticos devem possuir uma boa segurança de funcionamento, durabilidade, ausência de vibrações, economia, facilidade de manutenção, compacidade, eficiência térmica e leveza.
Eficiência térmica
É a relação entre a potência mecânica produzida e a potência térmica liberada pelo combustível. Os motores aeronáuticos possuem uma eficiência na ordem de 25% a 30%, o que é muito pouco visto que os motores elétricos de alta potência possuem uma eficiência que superam facilmente os 90%.
Leveza
A leveza é indicada pela relação massa-potência, que é igual a razão entre a massa do motor e a potência que ele é capaz de gerar. Essa relação deve ser a mínima possível.
Facilidade de manutenção e durabilidade
O funcionamento seguro dos motores depende de uma cuidadosa manutenção, que compreendem duas partes.
a) Inspeções periódicas – Os motores são inspecionados em determinados intervalo, onde são feitos serviços como troca de óleo, limpeza e substituição de filtros, regulagens e outras coisas. Uma boa facilidade de manutenção é importante para facilitar esse trabalho.
b) Revisão geral – Após determinado número de horas de voo, o motor sofre revisão geral, onde é totalmente desmontado para verificação e substituição de peças desgastadas ou danificadas.
Os períodos entre inspeções e os números de horas para revisão geral são determinados pelo fabricante do motor
Economia – Os motores aeronáuticos devem possuir baixo consumo de combustível. Existem duas definições para consumo.
a) Consumo horário – É a quantidade de combustível consumido por hora de funcionamento.
b) Consumo especifico – Este consumo leva em consideração a potência do motor.
O consumo horário é utilizado nos cálculos de navegação aérea, e o consumo especifico serve para comparar eficiências de motores.
Excesso de potência na decolagem – Os motores de aviação devem ser capazes de manter por um curto período uma potência superior à de projeto, para ser usada durante as decolagens.
Os motores além de todas as características citadas acima devem ser compacto, ou seja, devem possuir uma pequena área frontal para que possam ser instalados em aviões de fuselagem estreitar e aerodinâmicas.