¿Cómo se clasifican los motores de los aviones?
Motor aeronáutico
Existen distintos tipos de motores de aviación, aunque se dividen en dos clases básicas: motores recíprocos —o de pistón— y de turbina de gas. Recientemente y gracias al desarrollo de la NASA y otras entidades, se ha comenzado también la producción de motores eléctricos para aeronaves que funcionen con energía solar fotovoltaica.
Avión comercial
Hasta el comienzo de la era del jet, los motores de pistón eran comunes en propliners como el Douglas DC-3. Casi todos los aviones modernos están propulsados por motores de turbina, ya sea turboventiladores o turbohélices. Los motores de turbina de gas funcionan de manera eficiente a altitudes mucho mayores, son más fiables que los motores de pistón, y producen menos vibraciones y ruido. Otra ventaja es el uso de un tipo común de combustible, a base de keroseno. Antes de la era del jet, era común utilizar motores iguales o muy similares tanto en aviones civiles como en aviones militares. En los últimos años ha habido divergencias, de modo que ahora es inusual que el mismo tipo de motor sea utilizado en aviones militares y aviones civiles. Por lo general, las aeronaves militares que comparten tecnología de motores con aviones comerciales son típicamente transportes o tipos de buques tanque.
Pratt &amp; Whitney
International Aero Engines (IAE) es un acuerdo de inversión conjunta que desarrolla, construye y asiste la familia de motores de aviación V2500, que propulsa la familia de aviones A320 de Airbus, y la serie MD-90 de McDonnell-Douglas. Los cuatro fabricantes de motores que forman parte del acuerdo IAE participan contribuyendo con un módulo específico del motor V2500. Pratt & Whitney fabrica la cámara de combustión y la turbina de alta presión, mientras que Honda hace el compresor de alta presión, Japanese Aero Engine Corporation el ventilador frontal y el compresor de baja presión y MTU Aero Engines hace la turbina de baja presión.
Motor sin árbol de levas
Una disposición típica de los motores marinos de grandes dimensiones (también usada en unidades estacionarias de cogeneración) son los motores diésel de dos tiempos. El aire comprimido entra al cilindro por las espirales de admisión mientras que la válvula de escape - situada a la parte superior - se abre y permite una barrida unidireccional (“uniflow”) del cilindro. Una vez cerrada la válvula, los gases se comprimen por el movimiento del pistón que sube hasta el punto muerto superior (PMS). El inyector de combustible inyecta la dosis adecuada y se produce la combustión, la expansión de los gases y la producción de potencia mecánica.
Motor eléctrico
Los motores eléctricos son dispositivos que transforman energía eléctrica en energía mecánica. El medio de esta transformación de energía en los motores eléctricos es el campo magnético. Existen diferentes tipos de motores eléctricos y cada tipo tiene distintos componentes cuya estructura determina la interacción de los flujos eléctricos y magnéticos que originan la fuerza o par de torsión del motor.
Motor molecular
Se distinguen comúnmente los motores moleculares rotativos y los motores moleculares lineales. Los primeros están involucradas en la síntesis del combustible celular esencial el ATP (adenosin trifosfato) y en la propulsión de las bacterias, como E. coli. Los segundos están involucrados en el transporte intracelular, en la motilidad celular, en la mitosis, en la organización de la célula, en las contracciones musculares, en los movimientos de los cilios y flagelos, o en la detección del sonido.
Motor aeronáutico
Los motores cohete ofrecen gran empuje pero escasa autonomía y no son usados como propulsores de aviones porque su eficiencia es bastante pobre, excepto a altas velocidades. Se probó la propulsión mixta con otro tipo de motores en los años 1950, especialmente en el ámbito militar, pero en cuanto mejoró la fiabilidad y aumentó la potencia específica de los motores de reacción, la idea se abandonó. La única implementación operacional de propulsión mixta, y que de hecho se sigue utilizando, fue el despegue asistido por cohetes (RATO), un sistema utilizado en aviones pesados de transporte militar para despegar en distancias extremadamente cortas, experimentado también en la fase de diseño y prueba del Boeing 727.
Motor aeronáutico
Muchos de los primeros aviones turbohélice de aviación general nacieron como un salto natural al sustituir el motor a pistón por el motor a reacción, así que no es extraño que existan métodos de conversión o que compañías como Cessna y Piper hayan ofrecido modelos con dicha evolución; sin embargo este cambio o aumento en sus prestaciones representa también un aumento en el costo operativo y uso de combustible, así que muchos de los aviones desarrollados con turbohélice para aviación general desde mediados de la década de 1970 hasta mediados de 1980 desaparecieron rápidamente, mientras que en aplicaciones comerciales de mayor tamaño el relativo menor costo operativo de un turbohélice frente a un turboventilador ha permitido el florecimiento de aviones utilitarios de pequeño y mediano tamaño (como la longeva familia de Beechcraft King Air, el exitoso Lockheed C-130 Hercules o el reciente transporte militar Airbus A400M) y de aerolíneas regionales que ofrecen vuelos cortos y de conexión a bajo costo, un mercado que cada vez se hace más grande y cuenta con mayores desarrollos de potencia y capacidad (como el reciente Bombardier Q series) en la que también compiten aviones derivados de la aviación privada que, con motores turbofan más potentes, han podido diseñarse para transportar una cantidad intermedia de pasajeros en jets relativamente pequeños y distancias cortas.
Fokker V.2
Los aviones Fokker V.2 y V.3 fueron desarrollados a partir del Fokker V.1, pero utilizaban un motor en línea refrigerado por líquido Mercedes de 89 kW (120 CV) en lugar del rotativo. Esto es similar al Fokker V.6 que se estaba probando mientras se desarrollaba el Fokker V.5. Al igual que el V.1, el fuselaje era de sección transversal circular y las alas estaban cubiertas de madera contrachapada. Para corregir el centro de elevación y el centro de gravedad de los motores más pesados, estos aviones tenían las secciones externas de su ala superior dirigidas hacia atrás.
Motor de vapor marino
Sin embargo, las máquinas de vapor también se pueden clasificar de acuerdo con la tecnología del cilindro (expansión simple, compuesto, anular, etc.). Por lo tanto, se pueden encontrar ejemplos de motores clasificados bajo ambos métodos. Por ejemplo, un motor puede ser de tipo compuesto y de viga andante. "Compuesto" hace referencia a la tecnología del cilindro, y "viga andante" es el método de conexión. Con el tiempo, a medida que la mayoría de los motores se volvieron de acción directa, pero las tecnologías de los cilindros se volvieron más complejas, se comenzó a clasificar los motores únicamente según la tecnología de los cilindros.
Automóvil monoplaza
Los motores en sí son casi exclusivamente de pistón de ciclo Otto y cuatro tiempos, de aspiración natural o con turbocompresor. En los primeros años de las carreras, los motores eran completamente atmosféricos, alcanzando a veces cilindradas enormes, incluso de entre 20 y 30 litros. Después de la Primera Guerra Mundial, que había visto el desarrollo de la sobrealimentación (impulsada por el propio motor) en los aviones de combate, esta tecnología se trasladó a las pistas de carreras, propiciando una caída significativa en el desplazamiento (y por lo tanto en el peso) de los propulsores, que pasaron a tener de 1.5 a 2 litros en Europa, y unos 3 litros en América del Norte. Durante la Segunda Guerra Mundial, los fabricantes de motores dominaron la producción de turbocompresores (impulsados por los gases de escape), pero no llegaron a las pistas de carreras de inmediato. Los turbocompresores entraban en acción con un cierto retardo, vinculado al cambio de régimen de giro del motor, lo que dificultaba su control y reducía su fiabilidad. En consecuencia, los motores de aspiración natural volvieron a ser ampliamente utilizados. Sin embargo, los fabricantes de motores hicieron frente al retardo del turbo, primero en los EE.UU., donde las carreras en los óvalos no imponían grandes exigencias de cambio de ritmo al motor, y luego en Europa: desde 1977, el equipo Renault comenzó a usar activamente turbocompresores, que inicialmente no eran muy fiables. Pero luego los motores turbo de Renault, Ferrari y BMW impusieron un prolongado dominio que sentó las bases del denominado "turbo air" en la Fórmula 1, que duró hasta finales de la década, cuando se prohibió el turbocompresor como parte de un intento por mejorar la seguridad y reducir el costo de participación de los equipos. En América del Norte, el CART usó motores turbo hasta el final de su existencia en 2008. A principios del siglo XXI, los avances en la tecnología y el aumento de los precios del petróleo llevaron a una mayor demanda de motores turboalimentados, que eran más baratos y más eficientes en combustible que los modelos anteriores.
Concorde
El diseño de los canales de entrada de aire de los motores del Concorde fue una fase crítica. Todos los motores reactivos convencionales pueden tomar aire sin perturbación alguna hasta la velocidad de Mach 0.5, por eso la velocidad del aire debe ser disminuida desde el Mach 2.0 —velocidad crucero del concorde— que entra a los canales del motor. En particular, estos canales necesitan controlar las ondas de choque supersónicas que se generan como consecuencia de esta reducción de velocidad para evitar daños en los motores —si las ondas entran en los motores, estos vibran y se pueden fracturar—. Esto se logró mediante la adición de rampas a la entrada de los canales y una abertura de extracción del flujo, las cuales se mueven de posición durante el vuelo para desacelerar el aire —esto resulta complicado para los no profesionales, está basado en la ley de conservación de la masa y el estrangulamiento del flujo a la entrada de los canales que suministran el aire al motor por medio de cuñas que aumenta o disminuyen el diámetro de la sección de entrada—. Las rampas están ubicadas encima de los canales de entrada de aire al motor y se mueven hacia abajo y la abertura se mueve hacia arriba y hacia abajo haciendo que el aire entre o salga. La efectividad del sistema de entrada es tal que durante el vuelo supersónico el 63 % del empuje de los motores se atribuye a los canales de entrada aunque las toberas generan el 29 % y los motores solo el 8 % del empuje.
Motor aeronáutico
Un motor en oposición tiene dos bancadas de cilindros ubicadas en los lados del cárter una en contraposición de la otra. Puede ser refrigerado por aire o por líquido, pero las refrigeradas por aire son las predominantes. Este tipo de motor es montado con el cigüeñal en posición horizontal en aeroplanos, pero puede ser montado con el cigüeñal en vertical en helicópteros. Debido a la disposición de los cilindros, las fuerzas recíprocas tienden a cancelarse, resultando en un buen funcionamiento del motor en una geometría relativamente compacta. A diferencia del motor radial, no padece ningún problema de bloqueo hidrostático.
Disposición del motor
En los motores con cilindros horizontalmente opuestos (los que se usan comúnmente en aviación), el orden de encendido se ha distribuido de forma tal que los pistones en oposición no comparten la misma posición en el cigüeñal y todos están a destiempo: en el motor bóxer los pistones se alejan y acercan al tiempo del cigüeñal, y en la V de 180º los pistones confrontados se alejan a medida que el otro se acerca al cigüeñal.
Cilindro (motor)
Hay motores desde un cilindro, como las motosierras y algunas motocicletas, hasta motores de 12 o 16 cilindros en automóviles, camiones y aviones.
Gnome et Rhône
Gnome et Rhône fue el mayor fabricante francés de motores de aviación. Entre 1914 y 1918 produjeron 25.000 unidades de sus diseños de motores rotatorios Delta de 9 cilindros y Le Rhône 110 hp (81 kW), mientras que otros 75.000 fueron producidos por varios licenciatarios, equipando a la mayoría de los aviones de la primera mitad de la guerra en ambos lados del conflicto. Durante la posguerra comenzaron una serie de nuevo diseño originalmente basada en el Bristol Jupiter, pero evolucionando al excelente motor radial Gnome-Rhône 14K de la gama de los 1000 hp (750 kW). Fue fabricado bajo licencia y utilizado alrededor del mundo durante la Segunda Guerra Mundial. La firma fue nacionalizada integrando el SNECMA en 1949, pero la marca permaneció como fabricantes de motocicletas.
Aeronave
1,2,3,4,5,6,8 o C - número de motores. (El carácter C se aplica únicamente a aeronaves de alas fijas e indica que dos motores están acoplados para accionar un solo sistema de hélice).
Boeing B-47 Stratojet
En cada ala iban asimismo, suspendidos, tres motores montados en góndolas, dos de ellos en pareja y el tercero a poca distancia de la punta alar; en el prototipo estos eran "General Electric J35", cada uno con un empuje de 1701 kg, y luego se instalaron los más potentes General Electric J47. La gran potencia de estos nuevos motores aumentaba su velocidad y altitud operativa. El piloto debía mantener la aeronave volando entre una franja de altitud y velocidad especificada por el fabricante, para evitar que las alas vibrasen a alta velocidad, donde en teoría podrían desprenderse por la velocidad del viento sobre la parte externa de las mismas.
Motor radial
El motor radial fue más popular, en gran parte debido a su sencillez, y muchas fuerzas aéreas lo usaron por su fiabilidad (sobre todo para vuelos sobre grandes superficies desérticas o sobre agua) y por su bajo peso (uso en portaaviones). Aunque los motores en línea ofrezcan un área frontal más pequeña que el radial, requieren un sistema de refrigeración que se traduce en más peso y complejidad, y además generalmente son más vulnerables en combate. Algunos aviones de caza de la Segunda Guerra Mundial, como el Supermarine Spitfire o el Messerschmitt Bf-109, utilizaron motores en V, buscando una línea aerodinámica más fina. En cambio, la Armada de los Estados Unidos utilizó para casi todos sus aviones el motor radial.
Motor aeronáutico
Los motores se perfeccionaron con el tiempo, logrando aprovechar su potencia para luego ser montados en los primeros aviones de transporte y militares, como los de la Primera Guerra Mundial.
Motor aeronáutico
En este tipo de motores los cilindros están dispuestos en dos bancadas, inclinadas con una diferencia de entre 30 y 60 grados, es decir, en forma de V. La gran mayoría de motores en V son enfriados con agua. Estos ofrece una relación potencia a peso mayor que un motor en línea, mientras que siguen manteniendo una área frontal reducida. Quizás el más famoso ejemplo de este tipo de motores sea el legendario Rolls Royce Merlin, un motor V12 60º de 27 litros usado, entre otros, en los cazas británicos Supermarine Spitfire y Hawker Hurricane, que jugaron un importante papel en la Batalla de Inglaterra, y en el exitoso bombardero también británico Avro Lancaster. La Serie DB 600 de Daimler-Benz también es un buen ejemplo de motores V12, en este caso que equipaban muchos aviones alemanes de la Segunda Guerra Mundial.
Lycoming O-320
La familia de motores O-320 incluye las series O-320 normalmente aspirados con carburador, IO-320 de inyección de combustible, AIO-320 de montaje inverso e inyección de combustible, y AEIO-320 de inyección para uso acrobático. La LIO-320 es una serie de dos modelos idénticos al modelo IO-320, pero con rotación opuesta a del cigüeñal para su uso en aviones bimotores para eliminar el Factor P, o tendencia del avión a ladearse al lado opuesto de rotación de la hélice (efecto especialmente notorio al despegue).
Airbus A380
Los motores producidos por Engine Alliance son fabricados en Middletown, en el estado de Connecticut, Estados Unidos; hasta ahora son Air France, Emirates Airlines, FedEx, ILFC y Korean Air las compañías que han escogido el GP7200 en lugar del británico Trent 900.
Motor aeronáutico
Gracias al ciclo Otto se inventó el motor de combustión interna, que sería aplicado a la incipiente aeronáutica de finales del siglo XIX. Estos motores, enfriados por agua, generaban potencia por medio de una hélice. La hélice, debido a sus palas alabeadas, propulsaba la masa de aire circundante, arrastrando al aeroplano hacia adelante, produciendo el vuelo. En 1903, los hermanos Wright lograron realizar el sueño casi imposible de hacer volar un artefacto más denso que el aire.
Túpolev Tu-95
Otra característica avanzada del nuevo motor de turbohélices contrarrotativas "NK-12", residía en el empleo de un control electrónico para gobernar la velocidad de la hélice y la potencia de los motores, algo muy avanzado para su época, el motor tiene un compresor de flujo axial de 14 etapas, también es controlado por paletas de guía de entrada variable y válvulas de soplado, las hélices contrarrotativas y el compresor son impulsados por una turbina axial de 5 etapas, las hélices también pueden girar sobre su propio eje según la diferente velocidad, altitud y en el momento del aterrizaje, lo que permitió su desarrollo con éxito y la producción en serie de este afamado bombardero estratégico. La estructura de estas hélices y la gran potencia de los motores hicieron que el Tu-95 se convirtiese uno de los aviones más ruidosos del mundo, incluso los sistemas de sonar de los submarinos podían determinar su posición.
Atlas LV-3B
Los sistemas de propulsión utilizados para los vehículos Mercury se limitarían a los modelos Atlas estándar de la serie D de los motores Rocketdyne MA-2 que habían sido probados y se encontró que tenían parámetros de rendimiento que coincidían estrechamente con las especificaciones de la NASA. La NASA decidió que la mejor opción de motores serían las unidades con un rendimiento de nivel medio. Los motores con un rendimiento superior al promedio no se consideraron aceptables porque nadie podía determinar exactamente por qué un conjunto determinado de motores funcionaba de la forma en que lo hacía, por lo que se consideró más seguro utilizar motores de rendimiento medio.
Motor aeronáutico
De los descubrimientos en la física y la mecánica de fluidos, se tomó el principio de Bernoulli, teorema en el que se fundarían las bases para la invención de los cohetes bélicos y de los motores de reacción, cuyo principio se basa en leyes físicas como el principio de acción y reacción. Entre los años 1940 y 1942 se crearon los primeros motores a reacción a ser utilizados en los aviones de combate en la Segunda Guerra Mundial.
Motor de combustión interna alternativo
El motor atmosférico es aquel en el que la presión en la admisión es la atmosférica (o algo menor), a diferencia de los sobrealimentados, en los que la presión de admisión es superior a la atmosférica, para lo que se emplea un compresor (generalmente turbocompresor). Los motores sobrealimentados se emplean cada vez más, ya que manteniendo el tamaño del motor (peso) proporcionan mayor potencia. Adicionalmente, al independizarse el motor de la presión atmosférica exterior, se logra paliar la pérdida de rendimiento al trabajar a gran altura. En todo caso conviene evitar en los motores de Ciclo Otto el fenómeno de la Detonación (motor alternativo).
Continental O-470
La familia de motores cubre el rango de 213 hp a 260 hp. El motor fue inicialmente desarrollado a fines de la década de 1940 y la certificación fue solicitada el 23 de octubre de 1950 sobre la base reguladora de la Parte 13 de las Civil Air Regulations, efectiva al 1 de agosto de 1949 y modificada por 13-1. El primer modelo O-470 fue certificado el 19 de enero de 1951.
Motor de seis cilindros en línea
Los Gipsy Six y Gipsy Queen, fabricados por la Compañía de motores De Havilland desde 1935 hasta 1950, eran motores de seis cilindros invertidos con una cilindrada del orden de 9.2 litros (560 pulg). Fueron utilizados en una gran variedad de aviones incluyendo el De Havilland Dragon Rapide y el helicóptero experimental Cierva W.9. Los motores estándar de la Primera Guerra Mundial utilizados por los aviones Luftstreitkräfte del Imperio Alemán poseían desplazamientos aún mayores, con la familia Mercedes D.III, de doble encendido enfriados por líquido, tren de válvulas SOHC y una cilindrada de 14,8 litros (903 pulg).
Dornier Do 335
En una configuración de motores en tándem, éstos se encuentran instalados "espalda con espalda" en parejas, el motor delantero traccionando y el trasero impulsando. Existen numerosas ventajas en este tipo de composición en comparación con la tradicional configuración de montar un motor en cada ala, siendo la más importante de estas que la resistencia del aire es mucho menor en los motores en tándem que en los dos motores bajo el ala, proporcionando mejores prestaciones de vuelo. En el Do 335 la localización de la deriva fue modificada de manera que la mitad de ésta quede proyectada en la parte inferior del fuselaje, con el propósito de proteger la hélice trasera de golpes accidentales contra el suelo en las maniobras de despegue.
Motor Prince
El motor Prince es una familia de motores de 4 cilindros en línea para automóviles desarrollada por el Groupe PSA y BMW. Es una familia de motores compactos de 1.4 a 1.6 L de cilindrada que incluye las características más modernas, como inyección directa de gasolina, turboalimentación, BMW VANOS y sincronización variable de válvulas.
AgustaWestland AW101
Los sistemas separadores de partículas de las entradas de los motores brindan una particular protección cuando el helicóptero es operado en ambientes arenosos. Cada uno de los tres motores dispone de su propio tanque "autosellante" de combustible, de 1.074 litros y con bombas de inyección dobles. Un cuarto tanque de combustible actúa como reservorio auxiliar, llenando los tanque principales durante el vuelo; mientras que se puede agregar un quinto tanque para incrementar la autonomía, así como la aeronave también puede ser reabastecida en el aire. Los motores propulsan un rotor principal de 18,59 metros de diámetro, el cual posee cinco aspas. Estas están construida en fibra de carbono con "nomex"; la estructura interna de ellas tiene una estructura de panal de abeja, derivando en un muy buen balance entre peso y resistencia. Los extremos de las mismas, de diseño especial BERP, están hechos de una resistente aleación de titanio. El control computarizado de la potencia de sus motores mediante la EECU "(Electronic Engine Control Unit)" de la aeronave, le permiten al AW101 volar de manera confiable frente a vientos de más de 80 km/h.
Continental Motors, Inc.
A pesar de que Continental es más bien conocida por sus motores para aviones livianos, también fue contratada pra producir el motor V12 enfriado por aire AV-1790-5B a gasolina para el tanque M47 Patton y el motor diésel AVDS-1790-2A y sus derivados para los tanques M48, M60 Patton y Merkava. La compañía también produjo motores para varios fabricantes independientes de automóviles, tractores y equipo estacionario (bombas, generadores, etc.) desde 1929 hasta la década de 1960.
Motor eléctrico
Este es un principio básico que explica cómo se originan las fuerzas en sistemas electromecánicos como los motores eléctricos. Sin embargo, la completa descripción para cada tipo de motor eléctrico depende de sus componentes y de su construcción.Los motores de corriente continua se clasifican según la forma como estén conectados, en:
Junkers G 31
La motorización prevista consistía en tres motores ; estos no resultaron lo suficentes potentes, por lo se sugirió utilizar el motor en W de doce cilindros Napier Lion , considerado el mejor motor de la época ("el mejor motor para el mejor avión"). Sin embargo, la compra resultaba demasiado costosa, dado que habría tenido que pagarse en moneda convertible, no en reichsmarks . La mayoría de los G 31 volaron con motores radiales extranjeros enfriados por aire en el rango de 500 hp, que fueron fabricados bajo licencia en Alemania (ver la lista de variantes a continuación).(Wagner p. 265–267)
Motor de levas
Los únicos motores de levas de combustión interna que han tenido un cierto éxito han sido los motores de plato cíclico. Casi todos eran motores axiales, donde los cilindros están dispuestos paralelos al eje del motor, en uno o dos anillos. El propósito de tales motores era generalmente lograr este diseño axial o "barril", haciendo un motor con un área frontal muy compacta. Hubo planes en su momento para utilizar propulsores de barril como motores aeronáuticos, aprovechando que su área frontal reducida permitía disponer un fuselaje más pequeño y con menor resistencia al aire.
Motor aeronáutico
El funcionamiento de estos motores es relativamente más simple que el de los motores recíprocos, sin embargo las técnicas de fabricación, componentes y materiales son mucho más complejos ya que están expuestos a elevadas temperaturas y condiciones de operación muy diferentes en cuanto a altitud, rendimiento, velocidad interna de los mecanismos y durabilidad de las piezas.
Eficiencia energética
Los motores eléctricos generalmente funcionan a una velocidad constante, pero un variador de velocidad permite que la salida de energía del motor coincida con la carga requerida. Esto logra ahorros de energía que van del 3 al 60 por ciento, dependiendo de cómo se use el motor. Las bobinas del motor hechas de materiales superconductores también pueden reducir las pérdidas de energía. Los motores también pueden beneficiarse de la optimización de voltaje. La industria utiliza una gran cantidad de bombas y compresores de todas las formas y tamaños y en una amplia variedad de aplicaciones. La eficiencia de las bombas y compresores depende de muchos factores, pero a menudo se pueden hacer mejoras implementando un mejor control de procesos y mejores prácticas de mantenimiento. Los compresores se usan comúnmente para proporcionar aire comprimido que se utiliza para la limpieza con chorro de arena, pintura y otras herramientas eléctricas. Según el Departamento de Energía de EE. UU., la optimización de los sistemas de aire comprimido mediante la instalación de unidades de velocidad variable, junto con el mantenimiento preventivo para detectar y reparar fugas de aire, puede mejorar la eficiencia energética entre un 20 y un 50 por ciento.
Motoneta
Hasta hace relativamente poco tiempo, la mayoría de las escúteres modernas llevaban motores de dos tiempos refrigerados por aire con mezcla de combustible y aire por carburación, aunque algunas de gama se refrigeran por agua, como la Honda FC50 o la Yamaha YG50 de 2002. La mayoría de las motonetas tienen motores más pequeños que las motocicletas (entre y con un solo cilindro). Los de o menos cilindrada se clasifican en la mayoría de los países como un ciclomotor y son objeto de unas restricciones de seguridad y tasas reducidos. Desde los años 1990 son cada vez más frecuentes los motores de cuatro tiempos que permiten cumplir con los más estrictos controles de emisión de gases, la mezcla de combustible y aire por inyección y los modelos de mayor cilindrada: , , ; y hasta que suelen denominarse «maxiscooters». Ejemplos significativos de estos modelos son la Suzuki Burgman 400 y 650, la Kymco SuperDink 300, Yamaha T-Max, SYM Joymax 300i o la Piaggio X9.
Motor de levas
A diferencia de un cigüeñal, una leva puede tener fácilmente más de un lanzamiento por rotación. Esto permite más de una carrera de pistón por revolución. Para el uso de aviones, esta era una alternativa al uso de una unidad de reducción de velocidad de la hélice: alta velocidad del motor para obtener una relación potencia a peso mejorada, combinada con una velocidad de hélice más lenta para una hélice eficiente. En la práctica, el diseño del motor de levas pesaba más que la combinación de un motor y una caja de cambios convencionales.
Motor aeronáutico
Relativamente pequeños, livianos y económicos, los motores de cuatro o seis cilindros opuestos refrigerados por aire son de lejos los motores más comúnmente usados en pequeñas aeronaves de aviación general que requieren una potencia no superior a 400 HP (300 kW) por motor. Las aeronaves que necesitan una potencia superior en cada motor tienden a ser propulsados por motores de turbina.
Motor de disco en nutación
Un solo prototipo se ha hecho funcionar brevemente, con una relación potencia-peso igual a la de los motores de cuatro tiempos típicos actuales. Los autores del informe de evaluación técnica del desarrollador/Laboratorio de Investigación del Ejército de los Estados Unidos/NASA afirman que una versión de producción en serie del nuevo motor (para aplicaciones de vehículos aéreos no tripulados) podría proporcionar una relación potencia a peso de 1,6 hp/lb o 2,7 kW/kg. Esto es ligeramente mejor que los motores automotrices de producción en serie actuales, pero no se acerca al rendimiento del motor de dos tiempos Graupner G58, o al del Desert Air DA 150.
CFM International CFM56
El CFM56 es uno de los tipos de motores más prolíficos en el mundo porque su larga historia comenzó con el Boeing 737-300. La familia 737 ha contado con el CFM56 durante más de 25 años, y las variantes del CFM56 todavía impulsa los nuevos modelos, el 737-900ER y el 737-700ER. El motor es también una de las opciones de la familia Airbus A320 y del Airbus A318. Es también el único motor disponible del A340-200 y -300. El F108 reemplazó los motores Pratt & Whitney JT3D en el KC-135 Stratotanker en los ochenta para crear el KC-135R, ahorrando un 27% de combustible.
Motor en línea
Motor en línea es la designación del diseño de un motor de explosión cuyos cilindros se disponen consecutivamente. Los motores en línea son, con mucho, el tipo de motor de combustión interna más utilizado en automóviles de pasajeros, camiones y motocicletas. La forma más pequeña es el motor bicilíndrico en línea. Como motor diésel marino (por ejemplo, el Wärtsilä-Sulzer RTA96-C) existen propulsores con hasta 14 cilindros alineados.
Motor central
Algunos vehículos pueden clasificarse tanto como DT o como DCT, según quede situado el centro de masas del motor instalado de fábrica (por ejemplo, un motor de 4 o uno de 6 cilindros en línea montados longitudinalmente) respecto al eje delantero. Históricamente, la mayoría de los automóviles DT clásicos, como los modelos Ford T y A, se considerarían como vehículos con motor DCT. Además, la distinción entre DT y DCT es bastante difusa, dependiendo del grado de desplazamiento del motor respecto a la línea del eje delantero, ya que los fabricantes montan los motores lo más atrás posible en el chasis. No todos los fabricantes utilizan la designación Delantero-Central.
Motor de vapor marino
Estos términos se refieren a la orientación del cilindro del motor. Un cilindro vertical se coloca verticalmente con su vástago de pistón operando encima (o debajo). Un motor invertido vertical se define como una disposición de cilindro vertical, con el cigüeñal montado directamente debajo de los cilindros. Con un tipo inclinado u horizontal, el cilindro y el pistón se colocan en una inclinación u horizontalmente. Un cilindro invertido inclinado es un cilindro invertido que funciona en un plano oblicuo. Estos términos se usan generalmente en conjunto con los tipos de motores anteriores. Por lo tanto, se puede tener un motor de acción directa horizontal, o un motor de doble acción compuesto inclinado, etc.
Magneto (ignición)
Desde el inicio de la Primera Guerra Mundial en 1914, los motores de aviación estaban dotados de equipos redundantes par evitar fallos (incluso a expensas de aumentar su peso); así, cada cilindro estaba habitualmente dotado de dos bujías, cada una conectada con un sistema de magneto independiente. Adicionalmente, se mejoraba el rendimiento del motor optimizando el proceso de combustión. Las bujías gemelas proporcionan dos puntos de ignición dentro del cilindro, reduciendo el tiempo necesario para la combustión y reduciendo las presiones y las temperaturas necesarias para un óptimo aprovechamiento del carburante. A medida que aumenta la presión dentro del cilindro, también aumenta la temperatura; y con una sola bujía, el combustible sin quemar fuera del frente de llama inicial puede autoinflamarse, produciendo una deflagración separada y desincronizada respecto a la producida por la bujía. Esto lleva a un brusco aumento de presión en el cilindro, produciendo en el motor el característico fenómeno denominado "picado de bielas". Un octanaje del combustible más alto alarga el lapso de auto-ignition a una temperatura y presión dadas, reduciendo el "tableteo" del motor. De igual forma, la ignición más eficiente proporcionada por las bujías gemelas permite disminuir el octanaje del combustible requerido por el motor. Como las dimensiones de las cámaras de combustión determinan el tiempo necesario para quemar la carga de combustible en cada ciclo, la doble ignición era especialmente importante en los motores de aeronave con cilindros de gran diámetro utilizados durante la Segunda Guerra Mundial.
Compresor (máquina)
Los compresores se clasifican según el método de intercambio de energía. Hay diferentes tipos de compresores atmosféricos, pero todos realizan el mismo trabajo: toman aire de la atmósfera, lo comprimen para realizar un trabajo y lo regresan para ser reutilizado. Durante la carrera de descenso, todo el cilindro se llena de aire a una presión cercana a la presión exterior. Luego, cuando el pistón comienza a subir, la válvula de admisión se cierra, la presión interior comienza a subir y esta vence la fuerza del muelle de recuperación de la válvula de escape o salida, con lo que el aire es obligado a salir del cilindro a una presión algo superior a la que existe en el conducto de salida.
Concorde
Los fallos del motor causan muchos problemas en los aviones convencionales subsónicos, ya que no solo el avión pierde empuje en el lugar donde se encuentra el motor, sino que aumenta la resistencia inducida por el propio motor, causando que el avión banquee en la dirección del motor dañado. Si esto le pasara al Concorde a velocidades supersónicas, causaría en teoría un fallo catastrófico de la estructura. Sin embargo, durante el fallo de un motor la necesidad del canal de entrada es de cero por lo que los efectos inmediatos del fallo de un motor son contrarrestados al abrirse la abertura y la extensión completa de las rampas que deflectan el aire hacia debajo del canal, ganando sustentación y haciendo aerodinámico el compartimento del motor, disminuyendo los efectos de la resistencia en el motor dañado. A pesar de que las simulaciones por ordenador predijeron dificultades considerables, en la práctica el Concorde fue capaz de apagar 2 de sus motores volando a Mach 2.0 sin la aparición de los problemas de control esperados. Los pilotos de Concorde eran entrenados rutinariamente en simuladores para poder enfrentar mejor los fallos de dos motores al mismo tiempo.
Motor aeronáutico
Tanto los motores "horizontalmente opuestos", como el sistema "Boxer" y la "V con apertura de 180º", son tres sistemas distintos de "motores con cilindros en oposición". Ocasionalmente se confunde el término "motores con cilindros en oposición" con una de sus variantes, el motor de "disposición Boxer" usado principalmente en automóviles Porsche. Los motores de reacción más habituales son los motores de turbina y el cohete. Aunque también se emplearon de forma menos habitual otro tipo de motores de reacción como el pulsorreactor (desarrollado en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial para impulsar las bombas guiadas V1), el estatorreactor ("ramjet"), el estatorreactor de combustión supersónica ("scramjet") o el motor de detonación por pulsos.
Automotor
Los automotores ferroviarios se clasifican por la clase de transmisión del movimiento a sus ruedas.
Motor de pistones opuestos
Actualmente hay un resurgimiento de este diseño en una configuración bóxer como pequeño motor de aviación diésel, y para otras aplicaciones, llamado motor "OPOC" por "Advanced Propulsion Technologies, Inc." de California. Motores posteriores, como el propulsor aeronáutico diésel Junkers Jumo 205 y el motor Achates Power actual, usan dos cigüeñales, uno en cada extremo de una sola bancada de cilindros. Existe una tendencia a reintroducir el motor de avión diésel de pistones opuestos con cigüeñales gemelos para aplicaciones de aviación general, tanto por Dair como por PowerPlant Developments en el Reino Unido.
Motor de combustión
Los motores de combustión han tenido una potencial aplicación en el transporte desde el siglo XIX con la aparición de la locomotora. A través de los años diferentes motores de combustión se han desarrollado, durante el siglo XX y principios del siglo XXI el motor de cuatro cilindros en línea se volvió el tipo de motor más empleado por automóviles particulares, además los motores de combustión permitieron el desarrollo de los primeros modelos de aviones.
Motor aeronáutico
Normalmente son motores de dos ejes, uno para la turbina de gas y otro para el ventilador. Sin embargo Rolls Royce plc produce motores turbofan de tres ejes, que corresponden a los modelos de la serie Trent.
Motor aeronáutico
Un motor aeronáutico o motor de aviación es aquel que se utiliza para la propulsión de aeronaves mediante la generación de una fuerza de empuje.
Motor aeronáutico
El motor radial o en estrella apareció hacia 1925. Este tipo de motores tienen una o más filas de cilindros distribuidos circularmente en torno al cigüeñal. Cada fila tiene un número impar de cilindros para que el motor tenga un buen funcionamiento. De cuatro tiempos y refrigerados por aire, los motores radiales sólo tienen una muñequilla en el cigüeñal por cada fila de cilindros y por tanto un cárter relativamente pequeño (a veces separado), ofreciendo una buena relación potencia a peso. Debido a que la disposición de los cilindros expone muy bien las superficies de irradiación de calor del motor al aire y tiende a cancelar las fuerzas recíprocas, los radiales suelen enfriar de forma uniforme y durable.
Aviadvigatel PS-90
El motor está controlado prácticamente todo electrónicamente de forma que adapta en cada momento del ciclo de funcionamento la posición de los álabes de geometría variable, la inyección de combustible, el sangrado de aire del compresor del motor, la temperatura de salida de cámaras de combustión... El hecho de tener un sistema de tales características equipara este modelo de motor con la mayoría de motores occidentales actuales.
Motor pequeño
Los motores, los cuales pueden ser de dos o cuatro tiempos, son pequeños en cuanto a potencia y tamaño, en relación a los motores de los coches. La potencia en caballos de vapor suele oscilar entre 1 y 15 CV. Los más pequeños se suelen emplear en maquinaria de jardinería de mano, como desbrozadoras y motosierras, los cuales pueden tener una cilindrada de 25 cc. El más común es el motor 4 tiempos monocilindro refrigerado por aire, ya sea gasolina o diésel.
Sistema de Aumento de Características de Maniobra
Los motores del Boeing 737 MAX desarrollados resultaron ser más grandes y pesados, presentando no obstante excelentes prestaciones económicas, con ahorros de hasta un 15% de combustible respecto al tradicional Airbus 320 y un 4% menos que la versión Neo. Sin embargo, el mayor tamaño y peso obligó a los ingenieros de la Boeing a empotrar las góndolas en unos pilones más adelantados que el tradicional 737 cambiando de este modo el perfil aerodinámico del aparato, la nueva disposición motriz creó sustentación adicional.
Napier Sabre
Después del Lion, Napier diseño dos motores nuevos con disposición en H: uno de 16 cilindros (Rapier) y otro de 24 cilindros (Dagger). La disposición en H era compacta, consistiendo en dos motores horizontales opuestos, ubicados uno encima de otro o al lado del otro. Ya que los cilindros están opuestos, el movimiento de una bancada es compensada por el movimiento de la bancada opuesta, dando como resultado la ausencia de vibraciones de primer orden y de segundo orden. En estos nuevos diseños, Napier eligió la refrigeración por aire, pero en servicio los cilindros más alejados del frente del avión demostraron ser imposibles de refrigerar adecuadamente, lo que hizo que los motores inicialmente no fueran fiables.
Disposición del motor
Mientras tanto y de forma menos exclusiva, los motores de cilindros horizontalmente opuestos se han usado desde finales de los años 1930 en miles de aeronaves pequeñas, y han sufrido ligeras mejoras al igual que todos los motores a pistón, tales como el sistema de inyección o los cada vez más eficientes sistemas de sobrealimentación. Sin embargo, son motores que presentan una configuración de válvulas en la culata (OHV) y una relativa baja compresión (usualmente 6.6:1) en comparación con motores de automoción modernos, ya que son usados bajo otro tipo de condiciones; así mismo, no se han producido motores de aviación que tengan turbocargador de geometría variable como se viene desarrollando desde mediados de la década de los ochentas para automóviles, y el ciclo diésel en estos motores se encuentra en fase experimental.
Vickers Vimy
El Vimy fue propulsado por diversos motores. Debido a las dificultades de suministro del motor, los prototipos se probaron con varios tipos de propulsores, incluidos el "Sunbeam Maori", el motor radial "Salmson 9Zm" refrigerado por agua y el Fiat A.12bis, antes de que se emitieran órdenes de producción con motores BHP Puma de 230 caballos, Fiat de 400, y Liberty L-12 de 360. Se realizó un total de 776 pedidos antes del final de la Primera Guerra Mundial. De estos, solamente los aviones accionados por el motor Rolls-Royce Eagle VIII, conocidos como Vimy IV, fueron entregados a la RAF.
Motor de vapor marino
Un motor con engranajes permite que la hélice gire a una velocidad diferente de la del motor. Los primeros motores de hélice marina disponían de engranajes multiplicadores, es decir, la hélice estaba diseñada para funcionar a una velocidad de rotación más alta que el motor. A medida que los motores se volvieron más rápidos y potentes a lo largo de la última parte del siglo XIX, se prescindió casi universalmente del engranaje y la hélice funcionaba a la misma velocidad de rotación que el motor. Esta disposición de accionamiento directo es mecánicamente más eficiente, y las máquinas de vapor recíprocas se adaptan bien a la velocidad de rotación más eficiente para las hélices usuales.
Continental O-470
El Continental O-470 es una familia de motores a carburador de seis cilindros opuestos horizontalmente y enfriados por aire, diseñado especialmente para usarse en aviones livianos por Continental Motors. La familia incluye los motores E165, E185 y el E225. Ha estado en producción desde 1950.
Motor plano de seis cilindros
Los motores planos reemplazaron en gran medida a los motores radiales, históricamente más populares en aviones pequeños, después de la Segunda Guerra Mundial porque eran menos costosos de fabricar. El área frontal más pequeña en comparación con un motor radial también se traduce en una menor resistencia aerodinámica.
Motor aeronáutico
Estos motores no basan su ciclo operativo en la producción del empuje directamente del chorro de gases que circula a través de la turbina, sino que la potencia que producen se emplea en su totalidad para mover una hélice, y es esta la que genera la tracción para propulsar la aeronave. Debido a que el óptimo funcionamiento de las turbinas de gas se produce a altas velocidades de giro —superiores a 10000 RPM—, los turbohélice disponen de una caja de engranajes para reducir la velocidad del eje y permitir que la hélice gire a velocidades adecuadas de funcionamiento e impedir que las puntas de sus palas alcancen velocidad supersónica. A menudo la turbina que mueve la hélice está separada del resto de componentes rotativos para que sean libres de girar a su óptima velocidad propia (se conocen como motores de turbina libre). Los turbohélice son muy eficientes cuando operan dentro del rango de velocidades de crucero para las que fueron diseñados, que en general va desde los 320 a los 640 km/h. Al igual que en la mayoría de motores recíprocos que propulsan aviones con hélice, los motores cuentan con gobernadores mecánicos que mantienen fija la velocidad de la hélice al regular el paso de sus palas (hélice de velocidad constante y paso variable). La potencia de los motores turbohélice, al igual que los turboeje, se mide por su "potencia en eje", en inglés: "shaft horsepower" (SHP), normalmente en caballos de potencia o kilovatios; en ocasiones la potencia en SHP se traduce como "turbocaballos".
Caproni Ca.60
El avión era propulsado por ocho motores V12 Liberty L-12 de producción estadounidense. Capaces de producir 294 kW cada uno, fueron los motores más potentes producidos durante la Primera Guerra Mundial. Estos fueron dispuestos en dos conjuntos de cuatro: uno en el conjunto de alas de proa (dos motores tenían hélices tractoras de dos palas, mientras que los otros dos estaban situados dentro de una góndola y tenían hélices impulsoras y tractoras de cuatro palas) y el otro en el conjunto de alas de popa (dos motores tenían hélices impulsoras de dos palas, mientras que los otros dos estaban situados dentro de una góndola y tenían hélices impulsoras y tractoras de cuatro palas). Todos los motores laterales y ambas góndolas estaban equipadas con radiadores para el refrigerante. Las dos góndolas también tenían una cabina para un ingeniero, que controlaba la potencia de los motores según las órdenes dadas por los pilotos a través de un complejo sistema de luces e indicadores ubicados en paneles eléctricos. Cada uno de los dos motores laterales de proa estaban conectados al conjunto de alas central y a los correspondientes motores de popa mediante un larguero de sección triangular.
Boom Overture
El motor está diseñado para ser una versión modificada del diseño de motor turbofan existente, aunque tendrá mayores costos de mantenimiento. Debía ser seleccionado en 2018, ya sea un derivado de un motor comercial o un diseño de hoja limpia. Era poco probable que fuera un motor militar, debido a los controles de exportación. El avión de 55 asientos estará propulsado por tres motores de 15 000 a 20 000 lbf (67 a 89 kN) sin poscombustión, con intervalos de mantenimiento más cortos que los jets subsónicos. Se prefiere un desarrollo de un núcleo de motor comercial existente, con un nuevo carrete de baja presión, a un diseño de hoja limpia. Los ventiladores de mayor diámetro tienen requisitos de empuje de crucero más altos para un mayor consumo de combustible y un rango más bajo, pero se prefieren debido a su mayor derivación y menor ruido de despegue.
Motor a base de gasolina
Los motores de gasolina tienen muchas aplicaciones, entre las que se incluyen:Antes de que se generalizara el uso de motores diésel, los motores gasolina se usaban en autobuses, camiones y algunas locomotoras de ferrocarril. Por ejemplo:Los motores de gasolina pueden funcionar en ciclos de cuatro tiempos o dos tiempos. Para más detalles sobre los ciclos de trabajo, consulta:La disposición de los cilindros es comúnmente de 1 a 6 cilindros en línea o de 2 a 12 cilindros en V. Los motores planos, como un diseño en V alisado, son comunes en avionetas y motocicletas y fueron un sello de distinción de los automóviles Volkswagen en la década de 1990. Este tipo de motor aún se utiliza en muchos Porsche modernos, así como en Subarus. Muchos motores planos están refrigerados por aire. Otro diseño menos común, pero muy destacable es el de las formaciones en W, similar a tener 2 motores en V uno al lado del otro. Las alternativas incluyen motores rotativos y radiales, estos últimos suelen tener 7 o 9 cilindros en un solo anillo o 10 o 14 cilindros en dos anillos.
Vuelo 1380 de Southwest Airlines
El 18 de abril de 2018, la Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos (FAA) y la Agencia Europea de Seguridad Aérea (EASA) ordenaron las inspecciones de algunos de los motores CFM56-7B en servicio y declararon que se emitirá una Directiva de Aeronavegabilidad que ordenara esto. La FAA y la EASA siguieron con una directiva de aeronavegabilidad de emergencia dos días después el 20 de abril, basada en un boletín de servicio (SB) emitido por CFM International el mismo día, que requería la inspección de todos los motores de la serie CFM56-7B en operación. La directiva de la FAA difería de la SB al requerir únicamente una inspección ultrasónica de los álabes de los motores con más de 30,000 ciclos totales desde nuevos con las inspecciones que se llevarán a cabo dentro de los 20 días. El fabricante del motor estimó que la nueva directiva afectaba a 352 motores en los EE. UU. Y 681 en todo el mundo. El 23 de abril de 2018, Southwest Airlines anunció que iba voluntariamente más allá del requisito FAAD EAD y realizando inspecciones ultrasónicas en todos los motores CFM de su flota, con un total de aproximadamente 700 aviones Boeing 737-700 y 737-800. Solo alrededor de una docena de aviones Southwest no usaban motores CFM y no serían inspeccionados.
Turbofán
Los motores de aviación tipo turbofán (en inglés turbofan) o turboventilador son una generación de motores de reacción que ha reemplazado a los turborreactores. También se suelen llamar turborreactores de doble flujo.
Rudolf Diesel
Los motores diésel se encuentran con mayor frecuencia en aplicaciones en las que existe un alto requerimiento de par y un bajo requerimiento de RPM. Debido a su construcción generalmente más robusta y alto par, los motores diésel también se han convertido en los caballos de carga de la industria del camión. Recientemente, los motores diésel que han superado su peso han sido diseñados, certificados y volados en aviones ligeros. Estos motores están diseñados para funcionar con combustible diésel o más comúnmente con combustible para reactores.
Lockheed Martin F-16 Fighting Falcon
El desarrollo de los motores F100-PW-220/220E fue el resultado del programa AFE ("Alternate Fighter Engine", «motor de caza alternativo») emprendido por la USAF (coloquialmente conocido como "the Great Engine War", en español «la gran guerra de motores»), que también supuso la entrada de General Electric como proveedor de motores para el F-16. El nuevo turbofán F110-GE-100 de General Electric, no obstante, requirió la modificación de la admisión de los F-16; la toma de aire original limitaba el empuje máximo de los reactores GE a solo 114,5 kN (25 735 lb), mientras que el nuevo conducto de admisión común modular ("Modular Common Inlet Duct") permitió al F110 alcanzar su empuje máximo de 128,9 kN (28 984 lb). Para distinguir entre los aviones equipados con esos dos motores y tomas de aire, a partir del Bloque 30, los bloques terminados en "0" (p. ej. Bloque 30) son propulsados por General Electric, y los bloques que terminan en "2" (p. ej. Bloque 32) son equipados con motores Pratt & Whitney.
Motocicleta
Tradicionalmente las motos se han clasificado por la cilindrada de sus motores, de unas manera mucho más clara que en los automóviles, llegando a determinar las categorías en las pruebas de Gran Premio.
Sistema neumático de una aeronave
La principal diferencia con el hidráulico es que el neumático de potencia emplea aire a pre­sión, en lugar de fluidos hidráulicos, como medio transmisor de potencia a los martinetes (neumáticos) de los mecanismos del avión. Los sistemas neumáticos se clasifican en tres grupos:
Motor con árbol de levas en cabeza
Un motor de "doble árbol de levas en cabeza" (DOHC o de "leva doble") tiene dos árboles de levas por bancada de cilindros, uno para las válvulas de admisión y el otro para las válvulas de escape. Por lo tanto, hay dos árboles de levas para un motor recto y un total de cuatro árboles de levas para un motor en V o un motor plano. A veces, un motor DOHC V se comercializa como un motor de "cuatro levas", sin embargo, los dos árboles de levas "adicionales" son el resultado de la disposición del motor en lugar de proporcionar un beneficio en comparación con otros motores DOHC. Para confundir aún más la terminología, algunos fabricantes de motores gemelos planos y V-gemelos SOHC (como Harley-Davidson, Riley Motors, Triumph e Indian) han sido comercializados por sus fabricantes con el término engañoso "motor de levas gemelas".
Chengdu Aircraft Industry Corporation
Motores
Sistema neumático de una aeronave
Para aviones con motores de turbina:Para aviones con motores de émbolo:Puede llegar a emplear o utilizar los mismos métodos que los aviones con motor de turbina, salvo el que consiste en purgar aire del motor. En cambio si utiliza este método no para el sistema neumático de potencia en sí sino para sistemas de presurización de cabina, sistema antihielo...En lo que concierne a los aviones con turborreactores se citan los sistemas que generalmente hacen uso del aire comprimido:Ambos sistemas, neumático e hidráulico, son muy similares y usan un fluido confinado en el circuito, aunque hay una gran diferencia en las características de ambos. Los líquidos son prácticamente incompresibles, mientras que los gases son altamente compresibles. A pesar de esta diferencia, tanto los gases como los líquidos son fluidos y pueden ser confinados y tratados para transmitir energía, es decir, para reforzar las acciones de mando del piloto.
Rotax 912
Los Rotax 912 son una familia de motores aeronáuticos a pistón de cuatro tiempos y cuatro cilindros opuestos, horizontalmente, refrigerados por aire y agua construidos por el fabricante austriaco Rotax. Los motores de la serie 912 producen entre 80 y 100 HP (59 a 73,5 kW).
Motor aeronáutico
Un motor turboeje es un motor de turbina de gas que entrega su potencia a través de un eje. Estos motores son utilizados principalmente en helicópteros y en unidades de energía auxiliar. El turboeje es muy similar al turbohélice, con una diferencia clave: en el turbohélice la hélice está conectada directamente al motor, y el motor está fijado a la estructura de la aeronave; en un turboeje el motor no tiene que ofrecer un soporte físico directo a los rotores del helicóptero, ya que el rotor está conectado a una transmisión fijada a la estructura y el turboeje simplemente transmite la potencia mediante un eje de transmisión. Algunos ven esta distinción poco relevante, de hecho, en algunos casos las compañías fabricantes de motores producen turbohélices y turboejes basados en el mismo diseño (como el motor Pratt & Whitney Canada PT-6 con variante A para aviones y B y C para helicópteros u otras aplicaciones motrices e industriales).
Motor radial
El motor radial o motor en estrella es un tipo de disposición del motor de combustión interna en la cual los cilindros van ubicados radialmente respecto del cigüeñal, formando una estrella como en la figura. Esta configuración fue muy usada en aviación, sobre todo en grandes aviones civiles y militares, hasta la aparición del motor a reacción.
Instrumentos de vuelo
En el caso más frecuente de las aeronaves con motor, debido a la importancia para la seguridad de vuelo del mismo, existe toda una serie de instrumentos para garantizar su óptimo funcionamiento. Las aeronaves (aviones o helicópteros) pueden ir equipados con distintos tipos de motores según su tamaño y uso. Los principales tipos de motor comercial que se utilizan son:
Motor plano
El primer motor plano fue construido en 1897 por Karl Benz. Estos motores se han utilizado en aplicaciones de aviación, motocicletas y automóviles. Ahora son menos comunes en automóviles que los motores en línea (habituales para menos de seis cilindros) y que los motores en V (habituales a su vez para seis o más cilindros). Son mucho más comunes en los aviones, donde los motores en línea son una rareza y los motores en V casi han desaparecido, excepto en los aviones históricos. Incluso han reemplazado a los motores radiales antiguamente utilizados en aeronaves pequeñas.
Motor en V
Ciertos tipos de motores en "V" han sido construidos como motores invertidos, más comúnmente para las aeronaves. Las ventajas que resultan son una mejor visibilidad en una aeronave de un solo asiento y de un solo motor, y un centro de gravedad más bajo. Como ejemplos se incluyen varios ingenios de la Segunda Guerra Mundial como el diseño alemán del motor Daimler-Benz DB 601 y el Jumo.
Aeromodelismo
Las distintas categorías en que se subdivide el aeromodelismo vienen determinadas por la Federación Aeronáutica Internacional (FAI) y vienen definidas por una letra que en aeromodelismo siempre es la "F" seguida por un número y otra letra para determinar las distintas especialidades dentro de esa categoría. Veamos cuales son:Esta especialidad es, sin dudas, la más tecnológica del aeromodelismo. En ella se llevan las leyes de la aerodinámica a su límite, utilizando aviones asimétricos (suelen tener solo el ala interior y solo el estabilizador exterior, el ala es metálica, la hélice solo tiene una pala, usan materiales de muy alta calidad y de uso no habitual en otras especialidades (Titanio, Magnesio, etc.) los motores giran a más de 40.000 r.p.m. gracias al uso de escapes resonadores sintonizados y alcanzan velocidades de más de 300 km/h.
Motor compuesto
Más recientemente, la turbo composición ha sido aplicada a motores de combustión interna. Los motores turbo compuestos fueron extensamente utilizados en motores de aeronave inmediatamente después de la Segunda Guerra Mundial.
Motor aeronáutico
A principios de la Primera Guerra Mundial, cuando los aviones estaban siendo utilizados para fines militares por primera vez, se hizo evidente que los motores en línea existentes eran demasiado pesados para la cantidad de potencia que ofrecían. Los diseñadores de aviones necesitaban un motor que fuera ligero, potente, barato, y fácil de producir en grandes cantidades. El motor rotativo cumplió esos objetivos. Los motores rotativos —no confundir con el motor Wankel— tienen todos los cilindros distribuidos circularmente en torno al cárter como el posterior motor radial, pero con la diferencia de que el cigüeñal está atornillado a la estructura del avión, y la hélice está atornillada a la carcasa del motor. De este modo el motor entero gira junto a la hélice, proporcionando un gran de flujo de aire para la refrigeración, independientemente de la velocidad de avance de la aeronave. Algunos de estos motores eran de dos tiempos, con una gran relación potencia a peso. Por desgracia, los severos efectos giroscópicos de un pesado motor rotando a altas velocidades hacían que el avión fuera más difícil de pilotar. Estos motores también consumían grandes cantidades de aceite de ricino, que se propagaba por todo el fuselaje y creaba humos repugnantes para los pilotos. Eran motores muy poco fiables, debido a que funcionaban a máxima potencia todo el tiempo sin que pudiera controlarse el paso de gasolina (sólo se podían encender o apagar), sus componentes internos no estaban hechos para resistir varias horas de uso, tendían a sobrecalentarse por encima de 350 °C, temperatura a la cual varios componentes comienzan a fundirse y perforarse permitiendo fugas de aceite que se inflamaba inmediatamente, provocando el incendio del motor y de la aeronave, un hecho que cobró muchas vidas en la Primera Guerra Mundial, época en la cual no se contaba con paracaídas o trajes ignífugos.
Ingeniería eléctrica
- Motores
Motor aeronáutico
La industria del motor de aviación ha dado un gran salto tecnológico; hoy se emplean los motores turbofán en aviones comerciales. Para los aviones de combate se ha mejorado su rendimiento, con motores turbofan de baja derivación y postcombustión (postquemador), aumentando el empuje de los motores durante situaciones específicas mediante la aspersión de combustible al aire caliente entre la turbina y la tobera de escape.
Motor plano de seis cilindros
Algunos aviones han usado motores de seis cilindros planos originalmente diseñados para automóviles. El motor Porsche PFM 3200, producido entre 1985 y 1991, se basó en el motor utilizado en el deportivo Porsche 911. Varios ejemplos de aviones monoplanos de fabricación propia Pietenpol Air Camper han utilizado el motor refrigerado por aire del automóvil compacto Chevrolet Corvair. En comparación con los motores utilizados en los automóviles, los motores planos de seis cilindros utilizados por los helicópteros tienen grandes cilindradas y bajas revoluciones, lo que produce más par y menos potencia.
Motor de vapor marino
A lo largo del siglo XIX se desarrolló una amplia variedad de motores de vapor marinos alternativos. Los dos métodos principales para clasificar dichos motores son por el "mecanismo de conexión" y por la "tecnología de los cilindros".
Motor de vapor estacionario
Existen diferentes patrones de máquinas de vapor estacionarias, que se distinguen por la disposición de los cilindros y el cigüeñal: Los motores estacionarios también pueden clasificarse por sus características secundarias: Cuando los motores estacionarios tenían múltiples cilindros, podían clasificarse como: Un motor puede funcionar en modo simple o por condensación: Los motores estacionarios también se pueden clasificar por su aplicación: Los motores estacionarios pueden ser clasificados por su fabricante: En orden de evolución:
Antonov An-12
El avión es propulsado por cuatro motores Ivchenko AI-20 con hélices de cuatro palas de metal AI-68I. La potencia del motor al momento del despegue es de 4000 CV. El motor está equipado con un regulador automático que es capaz de controlar la cantidad de revoluciones por minuto que tiene cada hélice. El motor está situado en la góndola del ala, esta está reforzada para poder soportar el peso del motor, que pesa unas cinco toneladas.
Motor radial
En los años 1930 se inició un debate técnico para ver cuál de los tipos de motores, radial (en estrella), en línea o en V, era mejor. Por su parte el radial presenta una gran relación potencia/peso, sencillez de funcionamiento, alta potencia y par superior a las otras dos disposiciones. Sin embargo, el motor en línea o en V puede ser fabricado con menor o igual cilindrada que un motor radial y sus prestaciones solo quedan en desventaja por su sistema de enfriamiento. Por esta razón, el debate solo se resolvió con el transcurso del tiempo, demostrando que, sin importar la disposición, el mejor motor es aquel que cumple con las necesidades por las cuales fue escogido. Los tres tipos de disposición fueron reemplazados progresivamente con la masificación de los motores de cilindros horizontalmente opuestos (enfriados por aire) y la aparición de los motores a reacción.
Motores de Fórmula 1
La potencia que produce un motor de Fórmula 1 se obtiene al operar a una velocidad de rotación muy alta, hasta 15.000 revoluciones por minuto (rpm). Esto contrasta con los motores de automóviles de carretera, que con un tamaño similar de motor, normalmente no sobrepasa las 6.000 rpm. La configuración básica de un motor de Fórmula 1 aspirado no se vio modificada en gran parte desde el Cosworth DFV 1967 y la presión efectiva media (PME) se mantuvo alrededor de 14 bar. Hasta mediados de la década de 1980, los motores de Fórmula 1 se limitaban a alrededor de 12,000 rpm debido al uso de los resortes metálicos tradicionales utilizados para cerrar las válvulas. La velocidad requerida para operar las válvulas del motor a mayor rpm requería resortes más rígidos, lo que aumentaba la pérdida de potencia para impulsar el árbol de levas y las válvulas hasta el punto en que la pérdida no compensaba la ganancia de potencia mediante el aumento de las vueltas por minuto. Fueron reemplazados por muelles de válvula neumática introducidos por Renault, que tienen una tasa creciente (velocidad progresiva) que les permite tener una tasa de resorte extremadamente alta con carreras de válvula más grandes sin aumentar los requisitos de potencia de conducción en carreras pequeñas, disminuyendo así la pérdida de potencia general. Desde la década de 1990, todos los fabricantes de motores de Fórmula 1 utilizaron muelles de válvulas neumáticas con aire presurizado que permiten a los motores alcanzar velocidades de más de 20.000 rpm.
Motor en línea
Los motores de cuatro cilindros en línea son los más utilizados en los automóviles, mientras que los motores de dos cilindros en línea fueron bastante frecuentes en todo tipo de motocicletas, especialmente en la década de 1970. Tres y seis cilindros también son comunes, mientras que los cinco cilindros son raros. Debido a su gran longitud, los motores de ocho cilindros en línea son menos habituales. Los propulsores diésel marinos, que no suelen tener las mismas limitaciones de espacio que los motores de los automóviles, están disponibles como motores de serie con siete, nueve y once cilindros, e incluso con mayores números impares de cilindros. Otro campo en el que durante un tiempo fueron habituales los motores en línea con grandes números de cilindros han sido el ferrocarril y la aviación. Por ejemplo, la empresa alemana MTU fabrica motores diésel de 8, 12 y 16 cilindros en línea para su uso en locomotoras, y el motor Liberty L-12 de 12 cilindros en línea se hizo habitual en numerosos aviones y automóviles de récord de velocidad (como el White Triplex) en las décadas de 1920 y 1930
Boom Technology
Los motores no serán un nuevo diseño exótico sino una versión modificada de los turbofans actuales, aunque tendrán mayores costos de mantenimiento. Deberán seleccionarse en 2018: un derivado de un motor comercial o un diseño novedoso, es improbable que sea un motor militar debido a los controles de exportación. El avión de 55 asientos contará con tres motores de 15.000-20.000 lbf (67-89 kN) sin postcombustión, con intervalos de mantenimiento más cortos que los aviones subsónicos. Se prefiere un desarrollo de un núcleo de motor comercial existente con una nueva bobina de baja presión sobre un diseño novedoso. Los ventiladores de mayor diámetro tienen mayores requisitos de empuje de crucero para un mayor consumo de combustible y menor rango, pero se prefieren para un mayor bypass y un menor ruido de despegue.
Actuador
En los motores hidráulicos, el movimiento rotatorio es generado por la presión. Estos motores los podemos clasificar en dos grandes grupos: El primero es uno de tipo rotatorio en el que los engranajes son accionados directamente por aceite a presión, y el segundo, de tipo oscilante, el movimiento rotatorio es generado por la acción oscilatoria de un pistón o percutor; este tipo tiene mayor demanda debido a su mayor eficiencia. A continuación se muestra la clasificación de este tipo de motores
Motor de reacción
Por otra parte, la eficiencia energética es mayor cuando el motor expulsa tanta masa de aire posible a esa velocidad, comparable a la velocidad del avión. Su fórmula es El turbofán de paso bajo tiene la mezcla de dos flujos de aire, cada uno con diferentes velocidades, c y c, y con masas m y m respectivamente. El empuje de este tipo de motor es Estos tipos de motores son eficientes a velocidades bajas, menores que la de reactores puros, pero mayores que las de turboeje y hélices en general. Por ejemplo, a 10 km de altitud, el turboeje es más efectivo a velocidades de Mach 0,4, el turboventilador de paso bajo es más efectivo a velocidades de Mach 0,75 y los reactores cuando se aproximan a Mach 1, la velocidad del sonido.
Motor atmosférico
El motor atmosférico es un motor de combustión interna en el que la entrada de aire depende de la presión atmosférica, sin la sobrealimentación a través de un turbocompresor ni sobrealimentador. Hay muchos coches de carreras que usan motores atmosféricos para evitar el turbo lag.