☜☆☞ GMP

GRUPO MOTO-PROPULSOR - GMP

(Resumo)

Motor convencional

Teoria

Motor convencional  é todo motor térmico que usa o ciclo OTTO

Motor térmico é um motor que converte energia térmica em mecânica

O motor convencional  transforma ¼  da energia térmica recebida, em mecânica, por-tanto possui uma eficiência térmica de 25 %

O conjunto de transformações periódicas que sofre a massa gasosa no interior dos cilindros afim de transformar energia calorífica em mecânica se chama ciclo

Os extremos atingidos pelo pistão durante seus movimentos são denominados pontos mortos

O deslocamento do pistão, do PMB ( ponto morto baixo) para o PMA (o ponto morto alto), denomina-se curso

O conjunto de fases que ocorrem dentro do cilindro, - quando o pistão faz um curso, é denominado tempo

Existem motores a 2 tempos e a 4 tempos

Os motores usados na aviação são de 4 tempos

Motor de Ciclo Otto é como são denominados os motores a explosão ou motores a pistão de ciclo motor de 4 tempos

Os criadores do motor de ciclo a 4 tempos foram Beau Rochas e Otto

O ciclo do motor alternativo a explosão também é chamado de volume constante

O ciclo de um motor de 4 tempos são, admissão, compressão,  combustão (potência) e expulsão ( escapamento )

Em um motor convencional para que fosse possivel realizar o ciclo teórico completo seriam necessários 720 º de rotação da árvore de manivelas

Em um motor de 4 tempos, a admissão é realizada no primeiro tempo

Na fase de compressão ocorrem consequentemente a ignição e a explosão 

Em um motor de 4 tempos, a fase de ignição antecede a de combustão

Na fase de combustão ocorre  a expansão dos gases

Em um motor convencional, o tempo produtivo ocorre na fase de expansão

No motor de 4 tempos o ciclo de admissão, compressão, expansão e descarga é realizado em duas voltas completas do eixo de manivelas

As fases de um motor térmico de 2 tempos são realizadas em dois cursos do pistão e uma volta da completa da manivela

São órgãos fundamentais de um motor térmico alternativo o embolo ( pistão ), o cárter, a biela, o eixo de manivelas e o cilindro

O tempo em que a válvula de escapamento está aberta e o pistão caminha do PMB para o PMA, num motor de quatro tempos, é o tempo de descarga

Em alguns tipos de motores convencionais, para melhorar a eficiência, foram feitas modificações nas aberturas e fechamento das válvulas de admissão. Estas modificações foram feitas para aumentar a mistura combustível admitida

Em um motor convencional, as modificações de abertura e de fechamento das válvulas foram feitas, alterando-se o eixo de comando de válvulas

No motor convencional, se funcionasse no ciclo real, quando o pistão atingisse o ponto morto baixo no tempo de admissão, a válvula de admissão estaria fechada

Os motores convencionais podem ser refrigerados a liquido ou a ar 

Quando um motor convencional está funcionando em marcha lenta, a potência é mínima

Para se cortar um motor, a maneira mais correta é através da manete de mistura

Quando um motor convencional estiver parado, o manômetro de admissão deverá marcar a pressão da atmosfera local

Em um motor convencional, o tempo de uso entre duas revisões gerais  consecutivas denomina-se TBO   ( time between over hall )

Quando um motor atinge o seu tempo limite de operação deve ser encaminhado para uma revisão geral     ( over hall )

A revisão geral de um  motor, normalmente determina a completa desmontagem do motor

O documento onde é anotado a aplicação de boletins nos motores é a caderneta do motor

A quantidade total de horas de vôo de  um componente chama-se  ( TSO )

A potência de um motor convencional na aviação é dada em BHP (Break Horse Power ) cavalo de força ao freio ou simplesmente HP

Os motores são divididos em seção do cárter (óleo), seção do nariz ( hélice ), seção de potência (motor), seção difusora (compressor), e seção de acessórios ( gear box )

Uma das desvantagens dos motores convencionais em relação aos motores a reação é a existência de muitas peças moveis nos motores a explosão

O recipiente onde se deve transportar um motor com segurança é denominado container

Leveza de um motor de aviação e dada pela relação:potência (HP)dividida pela massa (peso)

O motor térmico mais usado na aviação é o que possui grande potência / massa

O tempo de vida de um motor é dado pela sua rusticidade

A qualidade principal de um motor para a aviação é a sua segurança

Tipos de motor

Motor em linha

Geralmente tem número par de cilindros

São construído sempre na posição vertical

Podem ser construídos com os cilindros invertidos

O eixo de manivelas é colocado em baixo ou em cima dependendo da posição dos cilindros

Quando refrigerados a ar são deficientes, devido a grande área frontal 

É usado geralmente em pequenas aeronaves

Tem alta razão de peso / cavalo-vapor

Motor de cilindros Opostos

Os cilindros podem ser montados tanto na posição vertical como na horizontal

Possuem baixa vibração como conseqüência da posição dos cilindros que se contrabalançam

O eixo de manivelas é montado na posição central

Os refrigerados a ar são os mais usados na aviação

Tem uma baixa razão de HP /  peso

Motores em V

Os cilindros são montados em duas carreiras de linhas geralmente a 60 graus

São designados pela letra V seguida da cilindrada

Motores Radiais

Em um motor radial, o conjunto de cilindros é denominado de estrela

Os cilindros podem ser dispostos em uma ou duas carreiras ao redor do cárter

Uma carreira pode ter 3, 5, 7, ou 9 cilindros

Sua potência pode variar de 100 a 3800 cavalos-força dependendo de sua configuração

O eixo de manivelas pode ter um ou dois moentes dependendo da quantidade de carreiras de cilindros

Todos os motores radiais de aviação, atual-mente em uso, tem um rendimento global que não ultrapassa nas melhores condições os 28%

Elementos de um motor

Cilindro

Na aviação, os cilindros mais utilizados em motores convencionais são do tipo I

Dentro dos cilindros de um motor convencional, a gasolina formadora da mistura combustível encontra-se no estado gasoso

O cilindro é o componente do motor onde a mistura combustível é admitida, comprida e queimada 

O óleo lubrificante que penetra na câmara de combustão dos cilindros é queimado

A queima da mistura que se dá junto com a combustão normal é denominada detonação

A detonação é um fenômeno que ocorre fundamentalmente com o motor

A detonação, acontece com o uso de gasolina c/menor índice de octanas que a especificada

Os gases de escapamento são originados pela queima da mistura combustível dentro do cilindro

Nos cilindros dos motores, o lado externo do escapamento ou descarga pode ser identifi-cado pela existência de aletas de resfriamento

O calor que a válvula de admissão e a de escapamento absorvem durante o funcionamento do motor, é dissipado através das aletas de resfriamento

As chapas metálicas usadas para aumentar o contato entre os cilindros e o ar  ( aletas de resfriamento ) são denominadas defletores

Quanto maior for a área do cilindro exposta ao ar (aletas) melhor será seu arrefecimento

O cilindro pode ser dividido em cabeça e corpo

A cabeça dos cilindros é feita de uma liga especial de alumínio para melhorar o seu resfriamento

A forma interna da cabeça dos cilindros mais usadas nos motores aéreos é a semi-esférica

A fixação da cabeça do cilindro ao corpo é feita por processo antagônico térmico

A parte do cilindro onde há combustão da mistura combustível chama-se câmara

O espaço interno do cilindro compreendido entre os pontos mortos chama-se cilindrada

A parte do cilindro que reveste a câmara onde o pistão se deslocará chama-se camisa

As camisas dos cilindros são nitretadas para aumentar sua dureza

Pistão

As funções do pistão são admitir a mistura combustível, transmitir a força expansiva dos gases ao eixo de manivelas e expulsar os gases queimados

A folga existente entre o pistão e o cilindro é vedada, por meio de anéis de segmento

 Os gases queimados oriundos da mistura combustível, atuam por sua pressão cabeça do pistão

A cabeça do pistão pode ser plana, rebaixada, côncava ou convexa ( para não interferir no movimento das válvulas )

Em um motor convencional, a peça responsável pela expulsão dos gases queimados é o pistão

Os pistões são feitos, geralmente, de uma liga de alumínio, porque conduz melhor o calor e é leve

O resfriamento dos pistões, é do tipo misto e realiza-se por absorção de calor pelo óleo, absorção de calor pela mistura combustível e transmissão de calor pelos anéis de segmento para o cilindro

A maior quantidade de calor removida dos pistões é feita pela mistura combustível

A função das nervuras existentes no interior dos pistões é melhorar o resfriamento

As nervuras dos pistões executam a sua função, porque permitem diminuir a massa dos pistões

Estas nervuras permitem que a área de contato entre o pistão e o óleo combustível seja aumentada, melhorando seu resfriamento

Os rasgos onde são instalados os anéis de segmento possuem furos por onde o óleo passa para lubrificar a camisa

Anéis 

Os anéis de segmento se dividem em : anéis de compressão ( 3 ) ( evita o escape dos gases ), anéis de controle de óleo ( 2 ) ( regula a espessura do filme de lubrificação ) e anel raspador de óleo ( 1 ) ( evita a entrada de óleo na câmara )

Os três anéis de segmento mais próximos da cabeça do pistão, geralmente, servem para garantir a compressão dos cilindros

Os anéis de segmento são instalados na zona de anéis

A parte do cilindro onde os anéis de segmento se apoiam chama-se camisa

Em um motor convencional, o anel de segmento conhecido como raspador, tem a função de eliminar o excesso de óleo

Os anéis de segmento são construídos de ferro fundido

O 1º anel de segmento do pistão se diferencia dos demais por ser cromado

Eixo de manivela

Uma eixo de manivelas contém munhões e moentes

Munhão é o eixo central da manivela que transmite a rotação para a hélice e os acessórios

Em um motor convencional, a peça responsável pela conexão do pistão ao eixo de manivelas, denomina-se Moente

O elemento que liga o munhão ao moente chama-se braço de manivela

O braço de manivela é nitretado para aumentar suas propriedades de dureza

O eixo de manivelas gira mais rápido que a hélice , no motor equipado com redutor de velocidade ( Gear box )

Decalagem da manivelas é definida como sendo a distancia em graus, entre os moentes

Em um motor convencional de 14 cilindros. A decalagem de manivelas é de 180 graus

Em um eixo de manivelas deve ser realizado o balanceamento dinâmico para evitar a vibração do motor

O desbalanceamento estático ou dinamico de um motor irrá causar vibração

O eixo de manivelas apoia-se, no cárter, por meio de mancais com rolamentos cônicas

No eixo de manivelas deve ser feito um balanceamento estático para conseguirmos pequena ou nenhuma vibração, quando estivermos trabalhando

 A potência disponível no eixo de manivelas é conhecida como potência efetiva

Biela

Biela é o componente do motor que converte o movimento retilíneo alternativo do pistão em movimento rotativo do eixo de manivelas

Biela é a peça responsável pela conexão dos pistões ao eixo de manivelas, transmitindo ao eixo de manivelas a força recebida do pistão

Existem três tipos de biela: biela plana (usa-das em motores opostos e em linhas), biela forquilha e pá (usada em motores em V) e biela mestra e articulada (usadas em motores radiais)

Um motor convencional, a peça que fixa o pistão à biela denomina-se pino de biela (pino de articulação)

Na remoção do cilindro de um motor radial que trabalha com biela mestra deve-se observar que o pistão esteja no tempo de compressão

Válvulas

Válvulas são componentes que permitem a entrada ou a saída de gases no interior do cilindro

As válvulas dos cilindros quando fechadas assentam-se nas sedes

As válvulas que devem ter elevadas características de vedação, terão suas sedes facetadas a 45 º

O fechamento das válvulas é feito através da ação de molas

As guias de válvula são feitas de bronze 

A folga excessiva nas guias da válvula de admissão, poderá ocasionar um consumo excessivo de combustível

As válvulas de escapamento estão sujeitas a temperaturas mais altas que as válvulas de admissão

O material empregado atualmente para a refrigeração das válvulas de motores a explosão reúne as seguintes características fundamentais vantajosas: alto ponto de fusão, ebulição e calor específico

Em um motor convencional as válvulas de escapamento, são ocas e contém em seu interior  sódio metálico, utilizado na sua refrigeração 

Nunca se deve cortar uma válvula de escapamento porque o sódio é altamente explosivo

O calor absorvido pela válvula de admissão é dissipado pela injeção do combustível

O calor absorvido pelas válvulas de escapamento é transferido para os defletores do cilindro, através dos gases de escapamento

O processo que auxilia a dissipação do calor através dos gases de escapamento é o cruzamento de válvulas

Cruzamento de válvulas é o instante em que ambas as válvulas (admissão e escapamento) permanecem abertas por um período curto de tempo, para que uma parte do ar admitido ajude a expulsar os gases queimados

A face das válvulas podem ser Tulipas, semi-tulipas e cogumelos

As válvulas de escapamento são do tipo cogumelo

O mecanismo de acionamento das válvulas é composto por eixo de ressaltos ( eixo de comando de válvulas), tucho e balancim

Eixo de comando de Válvula

De acordo com a distribuição do motor, a peça que comanda as válvulas no tempo exato é o eixo de ressaltos ou eixo de comando de válvulas

Cada ressalto possui rampas para evitar o choque brusco com o tucho

A folga das válvulas deve ser ajustada com o pistão no tempo de compressão

O eixo de ressaltos de um motor radial é chamado de prato de ressaltos

Em um motor radial com prato de 4 ressaltos, o mecanismo de redução fará com que o prato gire a 1 / 8 da freqüência do eixo de manivelas

O sistema de distribuição mecânica vai do prato de ressaltos até os balancins

Tuchos e molas

Tucho é uma haste cilíndrica que transmite o movimento do eixo de ressaltos para o balancim

Em um sistema de transmissão de comando rígido, a regulagem do sistema é feita, varian-do-se o comprimento das hastes ( tuchos )

O tucho contém uma haste impulsionadora, um seguidor de ressaltos, um soquete de bola, uma mola de tucho e um envelope que protege o conjunto

Balancim

Os balancins transmitem o movimento dos tuchos para as válvulas de admissão e escape

Nos motores convencionais, a folga existente, entre a haste e o balancim, chama-se claro de válvula

O claro de válvula, provoca o atrasamento da abertura da válvula

Se a válvula de um cilindro abre cedo e fecha tarde, logo o claro ( folga ) está pequeno

Os balancins, quando em funcionamento, sofrem esforços oriundos da vibração

Cárter

Cárter é  a carcaça onde é montado o motor

Os motores aéreos possuem dois tipos de cárter de armazenamento de óleo lubrificante, que são os do tipo seco e os do tipo molhado

Quando a aeronave não possui tanque de óleo, o armazenamento do lubrificante é feito no cárter. Este tipo de cárter é chamado cárter molhado 

O sistema de lubrificação, de maior uso nos motores convencionais é o de cárter seco

O cárter seco é o mais utilizado nos motores radiais devido a disposição dos cilindros

No tanque de óleo é deixado um certo volume de ar para permitir a expansão do óleo, com o aumento da temperatura

O cárter pode ser de ligas de alumínio forjado ( as mais usadas ) ou de aço forjado

O cárter é fixado no berço da aeronave

Os berços dos motores ( convencionais e ou reação ) das aeronaves, geralmente são de aço cromo - molibdênio  ( 4130 )

Sistema de arrefecimento

O arrefecimento ou refrigeração do motor tem por função transferir para o meio, o calor dos cilindros

Com a refrigeração do motor se evita a possibilidade de detonação

Os órgãos fundamentais de um sistema de refrigeração a ar são: alhetas dos cilindros, anel de velocidade com janelas de arrefecimento e chapas defletoras

O anel de velocidade, além de trabalhar na refrigeração, corrige a grande área frontal dos motores residuais

Nos motores refrigerados a líquido, o calor removido, é transferido para o radiador

O fluxo de óleo do radiador é regulado pela válvula termostática

Os radiadores podem ser refrigerados a água ou ar

Na aviação moderna e de maior porte, a refrigeração a líquido não é usada, porque diminui a potência / massa do motor

A temperatura de óleo do motor é tirada na entrada do motor

Radiador

Durante o funcionamento normal de um motor convencional, o óleo aquecido passa pela colmeia do radiador

Sistema de Lubrificação

O óleo que sai do radiador tem a sua viscosidade maior do que a entrada

A principal finalidade do sistema de lubrificação é reduzir o atrito

Existem dois tipos de sistema lubrificação: por imersão e por pressão

O processo em que toda a peça ou parte dela trabalha em banho de óleo, chama-se lubrificação por imersão

O óleo do tipo detergente não pode ser misturado com um óleo do tipo não detergente

A Graxa é a mistura de um sabão especial com óleo de base mineral

O processo de lubrificação por pressão é o mais usado nos motores de aviação, e consiste em fornecer óleo lubrificante através de uma bomba de óleo

No motor térmico a pistão, a bomba usada no sistema de lubrificação é a do tipo de engrenagem

Nas bronzinas e eixos de manivelas, o tipo de lubrificação mais utilizado e o de pressão

Em um sistema de lubrificação, a principal finalidade da válvula de repercussão ou retenção é evitar que o óleo penetre no motor, com este parado

Na partida de um motor convencional, quando o manômetro de óleo não indicar pressão, o procedimento correto será parar o moto imediatamente

O tempo máximo aceitável, durante uma partida, sem que a pressão do óleo suba, é de 30 segundos

Em alguns tanques de óleo, de motores convencionais, são instalados Hopper - Tank com a finalidade de aquecer, rapidamente o óleo

As flaps de arrefecimento são normalmente janelas do tipo abertura variável

A principal finalidade dos cowl - flaps e resfriar e ou aquecer o motor

Em um motor convencional, a utilização de um óleo com baixa viscosidade pode provocar uma temperatura alta de óleo

Sistema de Ignição

O sistema de ignição é composto por 

magneto, vela, distribuidor, blindagem(cabos) e platinado

Magnetos

Nos motores convencionais o sistema de ignição é duplo ( duas velas de ignição por cilindro )

Nos motores convencionais, a finalidade da utilização de um sistema de ignição duplo é oferecer maior segurança

A chave de ignição de um motor convencional apresenta três posições: left, both e right

A chave de ignição ou interruptor de inflamação quando estiver ligado, tira a massa da bobina do primário

Se o fio massa de um magneto estiver acusando contato, então o magneto estará desligado

Em um motor convencional quando a chave de ignição é mudada da posição left a posição both o motor continua funcionando

No sistema de ignição dos motores  convencionais, quando a chave de ignição estiver na posição Both estão funcionando ambos os magnetos

Na prova de um motor, deve-se cortar um magneto, sendo que a RPM pode diminuir desejavelmente  em função disto aproximadamente 75 RPM

Na colagem e sincronização de um magneto, em um motor a operação mais importante é o avanço da centelha

O avanço de ignição para um motor cuja centelha salta quando o pistão estiver no ponto morto é de 0 º

Velas

As velas de ignição são instaladas na cabeça do cilindro

Para que haja a queima de combustível dentro da câmara de combustão de um motor convencional, uma centelha elétrica terá que saltar entre o eletrodo central e o eletrodo massa da vela

A velha irá falhar se houver excesso de óleo para a câmara de combustão

Em uma vela de eletrodos massas, se algum deles estiver encostado no eletrodo central, a vela não funcionará

Os eletrodos das velas, são geralmente constituídos de ligas de aço e  tungstênio para obter maior resistência a temperatura causada pela centelha

Quando uma vela transfere o seu calor para o cilindro, de modo mais rápido que o normal, ela é denominada vela fria

A instalação de uma vela com eletrodo central quadrado, poderá ocasionar pré-ignição

O uso de uma vela quente de alta potência ocasiona o superaquecimento de seu núcleo

A combustão provocada pelo superaquecimento da vela de ignição leva o nome de pre-ignição

O tempo de vida das velas é determinado, nor-malmente, em função das horas de vôo(TSO)

O tempo de vida útil de uma vela usada em motores convencionais, geralmente fica entre 600 e 800 horas 

Distribuidor

No  sistema de ignição dos motores convencionais, a peça responsável pela seqüência de queima é o distribuidor

O platinado é ligado em paralelo  com o condensador do magneto

O claro ( folga ) normal do platinado é de 0,008 à 0,012 de polegada

Ordem de ignição

Os cilindros são numerados olhando-os de trás para frente. Nos motores em linha os cilindros da direita são ímpares e os da esquerda são pares, nos motores radiais de uma carreira a seqüência é no sentido horário, e nos de duas carreiras, considera-se a primeira carreira impar e a segunda par 

A ordem de ignição nos motores em linha e dos motores radiais de uma carreira, acontece primeiro nos cilindros impar e depois nos cilindros pares

Nos motores radiais de duas carreiras com 14 cilindros adiciona-se 9 e subtrai-se 5 de qual-quer cilindro tomado como referência, e nos de 18 cilindros adiciona-se 11 e subtrai-se 5

Partida de motores convencionais

Na aviação existem 3 tipos de arranques para motores: arranque elétrico, arranque pneumático e arranque mecânico (  inércia )

Na aviação a partida do tipo arranque elétrico é a mais utilizada em aviões de pequeno porte

Na partida de um motor equipado com arranque do tipo inércia, é necessário esperar alguns segundos para que o motor embale antes de ligar a ignição

Sistema de combustível

Carburador

O carburador,  é o componente  que permite a seleção do regime operacional do motor

A função do carburador é dosar a mistura ar- combustível que irá ser entregue a câmara de combustão

O funcionamento dos carburadores é garantido por diferença de pressão

Cada carburador deve possuir: medidor principal, marcha lenta,acelerador (borboleta), controle da mistura, corte da lenta, potência de  enriquecimento ou economizador

A mistura que o carburador entrega ao 

motor no regime de decolagem,é mais rica que a de cruzeiro, devido a diminuição da densidade do ar

Existem dois tipos básicos de carburador, os de tipo bóia e os de tipo injeção por pressão

Uma das vantagens do carburador de injeção é operar independentemente da altitude da aeronave

O controle da mistura ar - gasolina em um motor a explosão é feito pelo dosador

O dosador é chamado de corretor altimétrico, e serve para dosar automaticamente a mistura, de acordo com a variação de pressão e temperatura

O excesso de gasolina fornecido pelo carburador, causando parada do motor é conhecido como afogamento

O ajuste da rotação da marcha lenta é feita na borboleta ( acelerador )

A borboleta do carburador fica toda aberta, geralmente, durante a decalagem da árvore de manivela

A bomba de aceleração rápida é usada em  bruscas aberturas da borboleta ( acelerador )

Em um motor convencional, a válvula de marcha lenta mede o combustível, apenas nos primeiros 10 graus de abertura da borboleta

Quando o motor convencional estiver funcionando em marcha lenta, o ar que entra no carburador é insuficiente para dosar a mistura. Para o funcionamento normal, o ar é completado pela sucção dos pistões, através dos tubos de admissão

Quando o carburador alimenta os cilindros a-través dos tubos de admissão, geralmente, os cilindros que ficam na parte traseira tendem a trabalhar com a mistura levemente pobre

O excesso de gasolina do início do funcionamento do motor sai pela válvula dreno do cárter difusor

Carburador tipo Bóia

A gasolina é misturada com ar no carburador quando este for do tipo bóia

O carburador  PD-12H4 tem pressão de impacto na câmara A e sucção na câmara B

Em um sistema de carburação, a finalidade do conjunto bóia estilete é manter o nível da gasolina constante, dentro da cuba

A bóia do carburador determina a quantidade de combustível que deve ser admitida no interior de sua cuba

No carburador de bóia, o pulverizador tem a saída de combustível situada na Garganta venturi

Em um carburador, a região de maior sucção ou depressão fica localizado no tubo de pressão 

A formação de gelo no carburador pode interferir na performance do motor, causando uma diminuição da RPM

A formação de gelo que ocorre nos carburadores é causada pela existência,

no ar atmosférico, de vapor de água

Para combater a formação de gelo, os fabricantes de carburador utilizam um método prático que se resume na admissão de ar quente

Carburadores de injeção por pressão

Os sistemas de alimentação de gasolina mais utilizada são as do tipo pressão

No carburador de injeção por pressão, quando a pressão  do ar for menor que a pressão da gasolina, ocorrerá uma tendência para a entrada em funcionamento da válvula de enriquecimento, juntamente com uma proporcional correção da mistura

Nos sistemas de alimentação por pressão, geralmente, a bomba principal é acionada pelo próprio motor

A pressão da gasolina do sistema é regulada, fundamentalmente na bomba mecânica de combustível

As bombas auxiliares, existentes nos sistemas de alimentação por pressão, geralmente, são de acionamento elétrico

Superalimentação de Combustível

Existe atualmente nos motores convencionais dois tipos de superalimentação de combustível: o de acoplamento direto e o de turbo compressor

A superalimentação consiste em um sistema de compressor / turbina que fornece ar comprimido à câmara de combustão do cilindro para melhorar a qualidade da mistura ar /  combustível

O tipo de compressor usado na superalimentação, dos motores térmico a pistão, é o compressor centrifugo

O difusor de um motor radial de aviação está localizado na entrada do compressor

Em motores convencionais, atualmente, o sistema de superalimentação mais utilizado e o do tipo acoplamento direto

Nos sistemas de alimentação por acoplamento direto, a ventoinha é acionada pelo próprio motor

No sistema de superalimentação do tipo turbo compressor, a  ventoinha é acionada pelos gases de escapamento 

Bico de injeção

O combustível é colocado dentro da câmara de combustão através do bico injetor

Nos motores convencionais usa-se injeção direta de combustível para fazer a função secundária de resfriamento do pistão

Nos motores convencionais, geralmente, os bicos injetores são instalados próximos a entrada de admissão

Bateria

Para dar partida em um motor, foi usada a bateria. Logo a seguir, a mesma saiu da barra e o motor continuou funcionando

Se o motor estiver funcionando normalmente e a bateria sair do circuito, o motor continuará funcionando normalmente

Alternador

O alternador de um motor térmico transforma energia mecânica em elétrica

Hélices

Teoria 

A função básica de uma hélice é converter a potência do motor em força de tração

Existem hélices tratoras ( na frente ) e propulsoras ( na traseira ), sendo na maioria dos aviões usadas hélices tratoras

Ao girar, uma hélice executa um avanço que é denominado passo efetivo

No movimento de rotação de uma hélice, um ponto fixo na raiz de uma  pá, executa um movimento em direção a ponta da hélice. A distancia deste movimento é conhecido como passo efetivo de um hélice

O rendimento de uma hélice, é basicamente, a relação entre o passo efetivo e o teórico

Passo teórico é a distancia que uma pá deveria ter obedecendo a curva da hélice para dar um giro total de 360 graus sobre o eixo de rotação

O movimento que a hélice faz para frente, puxando o avião, é chamado de translação

A diferença entre o passo geométrico e o passo efetivo é chamado de recuo de pá

Está diferença é causada pelo arrasto aerodinâmico que se opõe ao movimento de translação da aeronave empurrando a hélice para trás

A eficiência de uma hélice varia de 50 a 87 % sendo em média de 80 %

Esta perda de eficiência de 20 % se da pela fricção, e pelo recuo da hélice

Em uma hélice  atuam  5 forças durante o seu movimento de rotação

Força centrifuga é a força que tende a expulsar as pás do cubo

Força de flexão de empuxo é a força que  atua na hélice durante o movimento de rotação causado pelo empuxo da aeronave, e tende a levar as pontas das pás para a frente  flexionando-as 

Força de flexão do torque tende a girar a aeronave no sentido contrario ao sentido de rotação da hélice

Torção aerodinâmica é a força que atua no intradorso da pá tentando aumentar o ângulo de ataque

Em conseqüência da terceira lei de Newton (ação e reação ), a torção aerodinâmica  pro-duz uma reação que tende a girar as pás no sentido de passo nulo (ângulo de ataque zero) 

A força que atua na hélice tentando girar as pás no sentido do passo nulo é chamada de momento centrífugo de torção

Na hélice, o aumento aerodinâmico de torção  e o inverso do momento centrífugo de torção

Em toda hélice, deve ser feito o balanceamento estático e o balanceamento dinâmico

Balanceamento estático é realizado no eixo de rotação da hélice, considerando-se o equilíbrio de sua pás em um plano de rotação

Balanceamento dinâmico é realizado no conjunto rotor da hélice, para determinar o equilíbrio das forças resultantes do movimento de rotação da hélice

Em uma hélice, o balanceamento estático fino deve ser feito numa balanceadeira do tipo pêndulo

Toda hélice possui um ângulo de hélice, um ângulo de incidência e um ângulo de ataque

Ângulo de hélice é o ângulo que determina a torção da pá e estabelece a distancia do passo efetivo

Ângulo de incidência é o ângulo formado entre a corda da pá de uma hélice e o plano de rotação. O ângulo de incidência também é chamado de ângulo de pá 

Ângulo de ataque é o ângulo formado entre a corda da pá e o vento relativo

Na construção de uma pá de hélice, esta deve ser no ângulo de incidência

A fim de facilitar a identificação das pás usa-se dividi-las em estações medidas em polegadas partindo do centro do cubo até a ponta da pá

A pá de uma hélice possui o ângulo de incidência maior na estação 30

Passo

Existem hélices de passo fixo, passo ajustável e passo variável

Passo de uma hélice é a condição que tem uma pá de variar seu ângulo de ataque

A variação do passo de uma hélice permite variar  o seu ângulo de ataque

Quando o ângulo de ataque de uma hélice em movimento aumenta, tem-se maior tração e maior resistência ao avanço

As hélices de passo fixo  e de passo ajustável são construídas de alma maciça e as hélices de passo variável são construídas com alma oca 

As hélices de alma maciça são construídas de madeira ou liga de alumínio e são usadas em condições de potência, velocidade e altitudes baixas

A hélice de passo fixo tem sempre bom rendimento numa determinada velocidade e RPM para as quais foi construída

As hélices de passo ajustáveis permitem a mudança do ângulo de ataque apenas no solo através do ajuste manual do batente

As hélices de alma oca são confeccionadas em liga de alumínio e ou ligas de aço

Durante um vôo, normalmente, o passo de uma hélice de passo variável fica entre o passo máximo e mínimo

Ângulo de reverso é uma condição especial em algumas hélices que permite um ângulo de ataque negativo para produzir um freio aerodinâmico na corrida de pouso

Nos aviões turbohélice, o passo reverso é realizado por um comando hidromecânico através da manete de potência

A variação do passo da hélice é realizado pelo governador de hélice

Quando a manete da hélice esta a frente, 

é comprimida uma mola existente no governador da hélice, que fecha os contrapesos e baixa a válvula piloto aumentando o ângulo de ataque da hélice

Em um sistema de hélices, toda vez que a pressão do óleo aumenta no interior do cilindro do motor, tem-se a diminuição do ângulo das pás

O ângulo em que a tração da hélice cai a zero, ocasionada pelas turbulências ocorridas no dorso da pá é chamada de ângulo de estol

O ângulo de estol da pá é ocasionado pela excessiva rotação da hélice fazendo que os filetes da camada limite do dorso da pá atinjam a velocidade do som 

Em um sistema de hélices, os ângulos de ataque e de incidência são iguais quando as pás da hélice atingem o batente mecânico de passo máximo

Em um sistema de hélices, quando o ângulo de incidência é ligeiramente superior ao ângulo do vento relativo, tem se o ângulo ótimo

O controle automático de variação do ângulo de incidência garante um passo efetivo a hélice

A finalidade do sistema de sincronismo de hélices é reduzir os ruídos indesejáveis 

Embandeiramento de hélice

Estando as pás de uma hélice na mesma direção do vento relativo, a hélice estará no passo de bandeira ou passo nulo

Embandeiramento de hélice consiste em sangrar o cilindro servo mecânico a fim de levar uma hélice em pane para uma posição que reduza o arrasto aerodinâmico

O sistema de embandeiramento automático tem como a finalidade principal proporcionar a drenagem do óleo do servomecânismo do motor em pane

Ao se embandeirar uma hélice Hartzzel, verifica-se uma queda da pressão do óleo, no interior do cilindro, levando-se para o passo de bandeira

O dispositivo que leva a hélice para o passo de bandeira mede o torque entre os dois extremos do eixo de rotação da hélice

Manutenção

A parte da hélice, que sofre mais esforços, é o cubo

Para um teste do governador de sobre velocidade, é necessário que a hélice esteja com uma rotação de 70%

O anel retentor da hélice trabalha como extrator da hélice durante a remoção da mesma

Helicópteros

Estrutura

Nos helicópteros, o termo fuselagem é a designação dada a toda a parte estrutural

A estrutura tubular do helicóptero, capaz de suportar esforços, é construída por um material flexível, chamado de aço cromo-molibdênio

A estrutura tubular é a que apresenta a maior facilidade de inspeção, inclusive nos componentes do motor de cauda

As estruturas tubulares formadas por tubos de aço especial, contém no interior dos mesmos óleo anti-corrosivo

A construção de uma estrutura tubular é feita normalmente com tubos de vários diâmetros

As cabines mais leves e mais resistentes, muito usadas nos helicópteros modernos são do tipo Honeycomb

Para efeito de estudo o helicóptero é subdividido em três seções principais, que são a dianteira ( cockpit ou célula ), a central ( Motor - rotor principal e gearbox ) e a traseira ( Barra estabilizadora e rotor de cauda )

Os helicópteros  podem ter os trem de pouso dos tipos rodas ou ski

O trem de pouso tipo rodas é o que oferece maior vantagem para operar em aeroportos

O helicóptero fabricado para operar em solo firme utiliza geralmente, trem de pouso tipo skis

Nos helicópteros, os trens de pouso, tipo skis, são classificados como Baixos, médios e altos

Nos helicópteros, geralmente, são usados motores a reação tipo turbojato

O motor turbojato de um helicóptero é conhecido como turboeixo

Nos helicópteros o tanque de combustível fica localizado  acima do motor

Para uma pessoa se aproximar de um helicóptero em funcionamento deve fazer a  aproximação pela frente num ângulo de 45 graus com relação ao piloto e ao helicóptero

Teoria

No helicóptero, o centro de gravidade deverá estar localizado próximo ao mastro do rotor principal

Existem helicópteros com um ou dois rotores principais

Os helicópteros possuem três elementos de comandos básicos, o manche do comando cíclico ( que controla a atitude e a direção do vôo ), o punho manche, ( que controla o RPM e a altitude ) e os pedais que mantém a proa 

Em um helicóptero, a sustentação e a tração são obtidas através do rotor principal

Nos helicópteros, os pedais são responsáveis pelo comando do rotor de cauda, variando o ângulo das pás

Os pedais do  comando do helicóptero, controlam o passo das pás do rotor de cauda

Em conseqüência da terceira lei de Newton ( ação e reação ), o conjugado de reação é transmitida a fuselagem do helicóptero, tendendo a gira-lá no sentido contrario ao da rotação das pás do rotor principal

A força que surge tentando girar a estrutura do helicóptero no sentido contrário ao sentido de rotação do rotor principal, quando este está sendo impulsionado pelo motor, chama-se reação de torque

A finalidade da barra estabilizadora é dificultar a mudança do plano de rotação ( torque )

A principal finalidade do rotor de cauda é contrariar o torque do rotor principal

De acordo com a 3º lei de newtom a  forção de reação que causa sustentação pode variar de 0 a 30 % 

Nos helicópteros de configurações simples, com um rotor principal, o conjugado de reação ou torque é compensado pela inclinação do rotor principal

Com o helicóptero em deslocamento, a pá que avança, em relação a que recua, terá uma velocidade maior

Quando a velocidade limite de um helicóptero é ultrapassada, ocorre um estol na pá que recua

A condição de estol, que limita a velocidade do helicóptero a frente , é denominada estol de pá

Para fazer manutenção, reparos e modificações em hélices ou motores de helicópteros uma empresa tem que estar homologada no padrão  E

O balanceamento longitudinal estático do rotor principal é conseguido, através de adição ou remoção de peso das pás

Quando se introduzem modificações na estrutura do helicóptero, deve-se fazer um novo balanceamento

A fim de facilitar a identificação das estações das pás usa-se dividi-las em estações

A distancia da raiz da pá até a ponta, medida de centro a centro, em uma linha reta, chama-se envergadura

A região da pá do rotor principal, que produz pouco arrasto, sem colaborar com a sustentação, é a região da ponta

Tendo em vista a distribuição uniforme da sustentação ao longo das pás do rotor principal, as mesmas as vezes são torcidas

Movimentos

A condição de vôo pairado sobre o solo, dá-se o nome de flutuação

Durante um vôo pairado de um helicóptero, a sustentação e a tração agem para cima

O sistema que permite ao helicóptero executar o procedimento de auto-rotação é conhecido como roda livre

O movimento de roda livre consiste em permitir que o movimento de torque gire a estrutura da aeronave. Isto é conseguido levando as pás do rotor de cauda para o passo mínimo

O perfil das pás do rotor principal, mais usados nos helicópteros é o simétrico

Dissimetria de sustentação é um desbalanceamento da força de sustentação que age sobre o rotor principal

Em um helicóptero, a dissimetria de sustentação ocorre quando as pás são assimétricas

Nos vôos dos helicópteros, em deslocamento para frente, a dissimetria se sustentação acontece em ambos os rotores, simultaneamente

O movimento vertical das pás chama-se batimento

O movimento de batimento do rotor principal é realizado em torno do eixo imaginário transversal

O movimento de batimento consiste em inclinar as pás do rotor principal para trás ou para frente

Nos helicópteros, o problema da dissimetria de sustentação foi solucionado com a utilização de dois tipos de rotores: os articulados e os semi-rígidos

Rotor Articulado é aquele  que possibilita as pás executar os movimento de batimento, avanço e  recuo e mudança de passo

O movimento de avanço e recuo das pás é uma característica do motor tipo articulado

Quem faz o movimento de avanço e recuo das pás é o braço de arrasto

O rotor articulado para ser usado necessita de mais de duas pás

Os amortecedores das pás de um rotor articulado serve para amortecer os movimentos de avanço e recuo das pás

Rotor Semi-rígido de helicópteros, é aquele que permite as pás fazerem mudanças angulares ( batimento ) mudança de passo das pás, mas não faz o movimento de avanço e o recuo

A mudança de passo das pás, como único movimento, é uma característica do motor semi-rígido

O movimento angular das pás ( batimento ) de um rotor semi-rígido é chamado de movimento de flapping

O plano de rotação angular do rotor principal é variado através do acionamento cíclico

A inclinação do disco do rotor principal, para qualquer lado é feita através do comando cíclico

O comando cíclico atua diretamente na estrela estacionária

O prato rotativo está ligado as pás do rotor principal

A reação de equilíbrio das pás entre si, é denominada trajetória

No rotor principal, a determinação da pista das pás tem como finalidade verificar se as pás estão no mesmo plano de rotação

Para se fazer a correção da pista do rotor principal, tem-se como recurso, o ajuste do compensador da pá

A correção das pistas das pás do rotor principal afeta o movimento de rotação

Na regulagem de trajetória da pá, convencionou-se usar como referência a pá de cor amarela

O grau de enflechamento das pás do rotor, ocasionado pelo peso do helicóptero e pela rotação do motor é denominado cone do rotor

O efeito cone será mais efetivo quanto maior o peso de operação

A tendência das pás de um rotor principal de um helicóptero, em aumentar ou diminuir sua rotação, é conhecida como efeito de coriolis

Em um helicóptero, o rotor principal sendo um conjunto rotativo apresenta a particularidade de reagir aos comandos a 90 graus. Este fenômeno é conhecido como efeito Giroscópio

Manutenção

Os dispositivos normalmente construídos em aço e com a finalidade de fixar as pás aos punhos, são chamados de pinos

Ao se retirar um contra-pino do rotor de cauda  deve-se substituí-lo

A função do revestimento, em aço inoxidável, no bordo de ataque das pás do rotor, é reduzir o desgaste das pás

Vibrações

Em um helicóptero, o surgimento de violentas oscilações durante a decolagem, o pouso e o taxi caracterizam uma ressonância com o solo

A vibração provocada pelas pás girando fora do plano de rotação, na prática, é conhecida como galope

A galope é uma vibração de alta freqüência

A vibração de alta freqüência é sentida nos pedais

A vibração que ocorre duas vezes, para cada volta do rotor principal, é conhecida como vibração de média freqüência

O amortecedor de vibração da transmissão serve para absorver as vibrações do rotor principal

Os Dampers de um rotor articulado servem para amortecer os movimentos de batimento

Um retardamento na resposta do rotor principal, a uma ação do cíclico, é sinal de Dampers com vazamento

Motor de Turbina a gás

Teoria

Os motores de turbina a gás são também chamados de motor a reação porque utilizam como propulsão  o princípio de ação e reação 

Uma exemplo que pode exemplificar este principio e um a bexiga cheia de ar que foi furada, onde a saída do ar a faz  mesma mover-se

A tração propulsora dos aviões que utilizam a jato é ocasionada pela velocidade de saída dos gases

Esta diferença é ocasionada entre a pressão do ar na entrada e na saída do motor

A diferença de pressão entre os gases na entrada e na saída do compressor é chamada de EPR ( Engine Pressure Ratio -  Razão da Pressão do Motor ) e é o principal fator de referência para a tração do motor

A origem da tração no motor  a jato, esta na câmara de combustão

O processo de combustão, em um motor a jato, realiza-se com pressão constante

A massa de ar que os motores a reação consomem é muito elevada

Em aeronaves com motores a jato, as fases operacionais dos motores ocorrem simultaneamente, consequentemente 

não existe tempo morto

O ciclo do motor a jato é continuo

Devido a elevada massa de ar é necessário que a admissão seja realizada por dispositivo especial

A unidade responsável pela admissão do ar para o motor a jato é o compressor

Em um motor a reação, básico, a principal finalidade do compressor e fornecer ar comprimido a câmara

No interior da câmara de combustão os gases queimados e o ar expandem-se

Em um motor a reação, a relação entre pressão de ar na entrada e a na saída do compressor é denominada taxa de compressão

O compressor possui a mesma função da bexiga cheia de ar que foi furada

De toda a energia produzida por um motor a reação, 65 % são utilizados para acionar o compressor do motor 

Somente 35 % da energia produzida é convertida em potência

A estabilidade aerodinâmica, no motor a reação, é provocada pela distribuição das pressões do ar em torno das palhetas do compressor

No motor jato, o aumento da pressão atmosférica produz maior tração devido ao aumento da densidade do ar

Porém se houver um aumento da temperatura atmosférica a tração produzida pelo motor será menor

Em uma aeronave equipada com motor a reação, quanto maior a altitude, menor será a tração

A melhor altitude para vôos de longa distância é a tropopausa, porque a temperatura é constante

Tipos de motores a reação

Existem motores com reação direta e reação indireta

A diferença entre os motores de turbina a gás é determinada pelo fluido de trabalho usado na propulsão

Nos motores a reação a grandeza física que serve para comparar vários desempenhos é a tração ( empuxo )

A tração ou empuxo de um motor turbojato é medido em Quilos  ( Kg ) ou libras ( Lb )

A tração resultante de um motor a reação é a diferença entre a tração bruta e a tração nominal 

Quando um motor a jato estiver estático, e não apresentar movimento, a tração resultante é igual a tração bruta

A diferença entre a tração bruta e a tração nominal é causada pela tração negativa causada pela pressão de impacto

A tração resultante nos foguetes é igual a tração bruta porque os foguetes não apre-sentam admissão de ar (tração negativa )

Motores de reação direta

Motor a reação direta é aquele em que os gases usados na operação do motor são usados na propulsão diretamente

Os motores turbojato são de reação direta

Os motores a jato de reação direta se dividem em turbojato, estato-jato (estato reator), pulso-jato, pulso-estato-jato, e foguete ( jato puro )

Turbojato

As partes principais de um motor turbojato são compressor, câmara de combustão e turbina

No turbojato, a tração diminui quando a temperatura do ar ultrapassa a 25 C

No motor turbojato, a tração negativa aparece devido a velocidade do ar de admissão

Os motores turbojatos são os que apresentam as maiores temperaturas de gases de escapamento

O teto de vôo para um motor turbojato é de 70.000 pés

Pulso-jato

O motor pulso-jato pode começar a funcionar quando estiver estático desde que lhe seja entregue ar comprimido

No motor pulso - jato, a queima da mistura  combustível é intermitente

As válvulas de admissão de um motor pulso-jato estão instaladas na frente e são abertas quando os gases queimados saem do motor, devido a sucção por vácuo

Estato reator

O motor estato-jato necessita estar em deslocamento para poder iniciar o seu funcionamento

O motor sem partes moveis no interior e em que a compressão é obtida pela pressão de impacto do ar é o estator - jato

Jato puro

Os motores a jato puro são aqueles que não usam compressor de ar e a propulsão é obtida exclusivamente da queima da mistura combustível

Os foguetes são uma espécie de jato-puro

Dos motores a reação direta somente o foguete pode funcionar fora da atmosfera

O foguete não precisa de ar para queimar o seu combustível porque carrega oxigênio ou é capaz de produzi-lo através de reação química

Motores de reação indireta

Os  motor de reação indireta são o turbohélice e o turbofan

Os motores de reação indireta utilizam os gases da operação do motor para impulsionar uma hélice ou uma ventoinha que irá fornecer a propulsão indiretamente

O fluxo de ar admitido pelos motores de reação indireta é dividido em dois, sendo uma parte usada no conjunto compressor / turbina e outra parte é usada como fonte de propulsão direta

Esta divisão de fluxo é chamada de razão de By-Pass 

Turbohélice

Nos motores turbohélice, a hélice é acionada por meio do conjunto compressor /  turbina

No motor turbohélice, em relação ao compres-sor, a hélice tem uma velocidade menor

O motor turbohélice tem, no acoplamento motor - hélice, uma caixa redutora de velocidade

Este acoplamento visa evitar que as pás da hélices apresentem um estol devido a alta RPM 

Nos modernos turbohélices de pequeno porte tem-se o acionamento das hélices feitos por turbina livre

No acionamento por turbina livre não existe a redução da velocidade entre a hélice e o conjunto compressor / turbina

O motor a reação, que sofre queda de tração, em  conseqüência da queda de temperatura do ar externo, é do tipo turbohélice

Esta queda de potência se da ao redor de 4 graus Celsius

Uma desvantagem do turbohélice é ter pouca eficiência em velocidade de vôo elevado

O teto de vôo par um avião turbohélice é de 30.000 pés

O motor a reação, em que a temperatura no escapamento é mais baixa, é do tipo turbohélice

Em um motor turbohélice, a tração produzida pela hélice é de 90 % e os gases que passam pela turbina 10 %

Nos motores turbohélice, para a variação de potência, é necessário controlar-se o passo da hélice e o combustível

O controle da RPM e a potência do motor é feito por um torquímetro que mede a reação de torque no eixo de rotação da hélice

O torquímetro usado nos motores turbohélice mede o torque reação da engrenagem externa

A outra função do sistema medidor de torque no turbohélice, além de medir o torque do motor, é comandar o embandeiramento automático da hélice

Turbofan

O motor turbofan consegue juntar as vantagens do motor turbojato com o motor turbohélice

Em relação a hélice de um turbohélice, as pás do turbofan são menores e giram em uma velocidade maior

Do ar que o motor turbofan admite, somente parte é entregue ao compressor, sendo o resto desviado do compressor para aumentar a tração

Existem  motores turbofan com a ventoinha a atrás e com ventoinha na frente, sendo estes últimos os mais usados 

Em comparação aos demais, o motor que possui nível de ruído baixo é o turbofan

A quantidade de ar admitido pelas pás do motor turbofan é maior que a puxada pelos compressores do motor turbojato

Em um motor turbofan, a tração produzida pela fan é de 80 % e os gases que passam pela turbina 20 %

O teto de vôo para o motor turbofan é de 45.000 pés

Em um motor turbofan, o fluxo de ar secundário produz a diminuição do ruído e o aumento da potência

Nos motores turbofan, o acionamento da ventoinha é realizado pela turbina

Compressores

Teoria

Em um motor a reação, básico, a principal finalidade do compressor e fornecer ar comprimido a câmara

Todo compressor possui uma região de admissão de ar atmosférico e uma região de saída de ar comprimido

A admissão do compressor é feita por ar de impacto e pela sucção da ventoinha que gira movida pela turbina

O ar admitido pela pressão de impacto aumenta juntamente com a velocidade

Nos aviões que voam em velocidades supersônicas o duto de admissão tem forma variável

A forma de tomada de ar mais eficiente para vôos subsônicos é a PITOT

Nos motores instalados em banco de provas usa-se uma tomada de ar especial conhecida como Boca de sino

Os dutos de admissão podem ser simples ou compostos

Os dutos de admissão do tipo simples ficam na parte da frente do motor e oferecem um fluxo constante de ar para o compressor

Os dutos de admissão do tipo compostos localizam-se junto a fuselagem do avião e apresentam grande perdas quando o avião voa derivado

Esta perda acontece devido ao descolamento das camadas limites do ar admitido

O ar admitido pelo motor, quando passa no duto de admissão, sofre  diminuição de pressão devido a atrito nas paredes

Esta perda de pressão é ocasionada pela rugosidade interna das paredes do duto de admissão e pela viscosidade do ar

Na saída do compressor o motor a jato, a pressão do ar é maior que a de entrada

Em um motor a reação, a relação entre pressão de ar de entrada e a saída do compressor e denominada taxa de compressão

A taxa de compressão de um motor cuja pressão de admissão seja de 28 pol de mercúrio e a pressão de saída 280 polegadas de mercúrio é de 10 : 1

Os compressores transformam energia cinética em energia de pressão

Quando a taxa de compressão diminui, causa um aumento do consumo específico

A massa de ar que os motores a reação consomem é muito elevada

Essa elevada massa de ar exige compressores de vários estágios

Existem compressores simples e duplos

Os compressores duplos são compostos de um compressor de baixa pressão e um compressor de  alta pressão

A sangria do compressor duplo é normalmente realizado entre dois compressores

Em um motor turbojato, do tipo compressor duplo, o acionamento dos compressores é feito através de eixos concêntricos

Ingestão

Os motores a reação, geralmente, succionam objetos estranhos. Na pratica este ato é denominado ingestão

Nos motores  turbofan utiliza-se telas de proteção contra ingestão

Uma das desvantagens das telas de proteção de ingestão, utilizadas em motores a reação, e a formação de gelo

Nos motores turbojato onde existe a maior possibilidade da formação gelo é na IGV’s (aletas  guias de entrada )

Nos turbohélices para a proteção contra a ingestão usa-se o processo de separação inercial

A formação de gelo no compressor pode levar a ocorrência de um estol de compressor

As zonas perigosas próximas ao avião, quando este estiver girando é na frente e atrás

A área próxima ao avião, cujo motor será posto a funcionar, deve ser limpa e livre de equipamentos e ferramentas

O exame da entrada de ar do motor, para a verificação de que não há qualquer ferramenta ou objeto esquecido, é para evitar ingestão

Tipos de compressores

Existem dois tipos de compressores usados nos motores a reação: centrífugo e axial

Uma das vantagens do compressor centrifugo, em relação ao axial, e possuir maior vida útil e maior facilidade de fabricação

A principal vantagem do compressor axial sobre o compressor centrífugo é apresentar uma maior taxa de compressão

O compressor axial quando usado nos motores a reação é o que oferece menor resistência ao avanço        ( menos arrasto )

O compressor axial apresenta maior facilidade de formação de gelo

Centrífugo

As partes principais de um compressor centrifugo são ventoinha, difusor e coletor

No compressor centrifugo, a velocidade do ar admitida é acelerada pela ventoinha

Quando o ar entra no difusor do compressor a sua velocidade diminui e a pressão aumenta

A velocidade do ar é transformada em energia de pressão no difusor

Uma parte da compressão é conseguida também na ventoinha

No compressor centrifugo, a ventoinha é ligada a turbina através de um eixo

Nos motores a reação, a ventoinha do compressor centrifugo é feita de alumínio forjado

A limitação da velocidade tangencial da ventoinha para os compressores centrífugos é a resistência do material da ventoinha

A eficiência do compressor centrifugo é função da folga entre ventoinha e cárter que deve ser mínima para evitar perda de pressão

Para tornar menor a fuga de ar usam-se ventoinhas carenadas

As palhetas da ventoinha formam uma passagem especial que é divergente

Os motores equipados com compressores centrífugos usam câmaras de combustão do tipo caneca

Axial

Os compressores axiais são formados por palhetas estatoras e pás rotoras

As pás do rotor giram entre as palhetas do estator

Um estágio de um compressor axial é formado por uma carreira de pás do rotor  e de palhetas do estator

O compressor axial apresenta baixa taxa de compressão por estágio

Os compressores axiais são formados por vários estágios que garantem uma alta taxa de compressão

O uso de muitos estágios poderia levar a estol de compressor devido a alta pressão

Para evitar estol de compressor são usadas válvulas de sangria chamadas de válvulas anti-surge

As palhetas do compressor axial tem comprimentos diferentes por causa da diminuição do volume de ar

As palhetas do compressor de alta pressão do conjunto axial duplo, são menores que as do compressor de baixa

Na entrada do compressor axial existem aletas diretoras com a função de orientar o ar para o primeiro estágio rotor

A correção do fluxo de ar de um estágio para outro, visa entregar o ar no estágio seguinte no ângulo correto

As palhetas dos compressores axiais são construídas com uma torção na raiz da pá para corrigir o ângulo de ataque

Os componentes do compressor axial tem acionamentos independentes

As aletas diretoras podem ser móveis varian-do automaticamente conforme o fluxo do ar

A velocidade do ar que atravessa um compressor axial é praticamente constante

No compressor axial o aumento da pressão é obtido nas palhetas estatoras

No estator do compressor axial a velocidade do ar diminui e a pressão aumenta

Nos compressores axiais, a temperatura do ar de saída é  menor que o de entrada

Arranque

O arranque usado nos motores a reação é do tipo pneumático

A grande vantagens do arranque pneumático, usada em um motor a reação, sobre os outros tipos de arranques, são a simplicidade aliada ao pouco peso

Um motor de partida que lança o ar diretamente nas pás do compressor seria classificado como sendo do tipo pneumático

Os arranques elétricos são sempre de corrente contínua e baixa voltagem

O arranque elétrico é ligado a rede através de um condensador

Durante a partida de um motor a reação de compressor duplo, o motor de arranque aciona o compressor de alta pressão 

Quando o arranque movimenta o compressor de alta pressão, movimenta também a turbina

O acoplamento do motor de arranque com o eixo do compressor é feito através de um redutor de velocidade

Em um motor a reação, após a partida, o acionamento do compressor é feito através de uma turbina

O controle do sistema de partida permite parar apenas o compressor

Falhas na partida de um motor

Quando na partida de um motor a reação a RPM não atinge o seu limite mínimo considera-se a partida abortada, estagnada ou pendurada

Se a inflamação ocorrer fora do limite máximo especificado, tem se uma partida abortada

Quando em uma partida a temperatura dos gases na descarga atinge uma temperatura muito alta, deve-se abortar esta partida devido a partida quente ( EGT alta )

Se a inflamação não ocorrer dentro do período de tempo recomendável a partida deverá ser abortada

A ventilação  do motor é um procedimento adotado para eliminar o combustível acumulado nas câmaras

Durante o processo de ventilação o motor é acionado pelo arranque com a ignição e o combustível cortados

Câmara de combustão

Durante o vôo o ar é admitido pelo compressor e pela pressão de impacto

Ao sair do compressor, o ar é encaminhado para a câmara de combustão

Nos motores a reação, a formação da mistura combustível e realizada na câmara de combustão

Na  câmara de combustão de um motor a reação, o  ar usado para a combustão representa, do total admitido pelo motor , um percentual de 25 %

Para a refrigeração da câmara de combustão é usado por 75 % do ar fornecido pelo compressor

A temperatura dos gases na câmara de combustão atinge 2000 graus celsius

Os gases queimados precisam ser refrigerados porque o material da turbina não suporta temperaturas elevadas

O ar quando entra na câmara de combustão deve ter a velocidade menor que a da saída do compressor

O ar ao entrar na câmara é desacelerado pelo difusor

Uma das funções exigidas da câmara de combustão é a queima fácil do combustível

Uma câmara de combustão é considerada de alta eficiência quando a queima no seu interior é realizada com baixa perda de pressão 

Em certas condições de temperatura elevadas ou grandes altitudes, deve ser utilizada a mistura água - metanol, para aumentar o empuxo

A injeção de refrigerante pode ser feita na entrada do compressor ou na câmara de combustão

A injeção de líquido refrigerante, na entrada do compressor, causa aumento da tração porque a temperatura do ar diminui

A injeção de água, na entrada do compressor é feita nos motores turbohélices

O líquido refrigerante injetado na câmara , refrigera o ar da zona de combustão

No sistema de injeção na câmara, o liquido refrigerante é injetado através do queimador

A injeção de refrigerante na câmara de combustão é usado geralmente nos motores turbojato

Nos motores turbojato, a injeção de água tem a função de refrigerar a massa de ar

Nos motores com injeção de água, a potência começa a diminuir quando a temperatura do ar externo atingir 38 graus celsius

Em um motor a reação, a injeção do metanol permite a recuperação da tração em dias quentes

A injeção de metanol provoca um aumento da temperatura dos gases da turbina

Tipos de câmara 

A refrigeração das câmaras de combustão é feita por ar não aproveitado na combustão

Nos motores a reação, os furos existentes nas camisas servem para a passagem de ar

Nos motores a reação existem câmaras de combustão tipo caneca, anular e canelar ou canular ( misto de caneca com anular )

Câmara caneca

As câmaras de combustão tipo caneca, são usadas, geralmente, em motores a reação equipados com compressores centrífugos

A  maior facilidade de remoção é uma característica da câmara de combustão tipo caneca

Nas câmaras tipo caneca e canelar tem por função permitir a igualização da pressão e da queima de combustível dentro das câmaras

Câmara anular

Ter um melhor sistema de resfriamento dos gases é uma característica da câmara de combustão tipo anular

Câmara canelar

Câmara canelar é a câmara que combina as vantagens das câmaras do tipo caneca e anular

A câmara canular é a mais usada nos motores turbofan

Queimadores

O dispositivo que pulveriza o combustível, na câmara, chama-se queimador

A mistura do combustível com o ar e a sua queima, é realizada no queimador

A energia de pressão de fluxo de combustível no queimador é transformada em energia cinética na saída do queimador

A função do queimador é semelhante ao do maçarico

A temperatura dos gases no queimador da câmara de combustão é de 2000 graus celsius

Existem queimadores do tipo simplex (simples) e duplex ( duplo )

O queimador tipo simplex, fornece boa pulverização em fluxo elevado

O queimador mais usado atualmente, é o Duplex

No queimador tipo duplo, a saída de combus-tível para a queima é feita por dois furos

Durante o funcionamento do motor em mar-cha lenta, os queimadores duplos são alimen-tados de combustível pela linha primária

A válvula de pressurização  (  P & D )   permite que a linha principal de combustível alimente o motor, em regime de marcha lenta

A válvula de pressurização faz a seleção do fornecimento de combustível de um queimador através de um furo ou de ambos

A finalidade do ar sangrado do compressor, é entregue aos queimadores, é evitar a formação de carvão

Combustível

No vôo  de cruzeiro a correção da mistura sem intervenção do piloto é feita através do controle automático de mistura

Esta correção é feita pelo FCU ( Fuel Control Unit - Unidade Controladora de Combustível ) que controla a EPR do motor

Nos sistemas de combustível a função principal do Fuel Control Unit ( FCU ) é dosar a quantidade de combustível

O FCU possui 3 regimes de operação:Take-Off(decolagem), Climb (subida) e Cruzeiro (vôo nivelado )

Em um motor  a reação, geralmente, a seção pneumática do FCU é alimentado com ar sangrado do motor

O ar sangrado do motor que é utilizado pelo FCU recebe o nome de PS4 ( pressão do ar saída do compressor secundário)

O FCU utiliza, além da tomada de pressão PS4 outros fatores como, N1 ( rotação do compressor primário, N2 rotação do compressor secundário e TT2 temperatura de do ar admitido ), para controlar a mistura combustível

O controle da RPM de N1 e N2 é feito por meio de um tacômetro

O tacômetro mede em um motor com compressor duplo a velocidade de ambos os compressores

Nos motores turbojato que não são controlados pela RPM, o tacômetro tem a função de controlar o excesso de velocidade e a RPM de partida

A RPM do conjunto compressor - turbina é controlada pelo sistema de combustível (FCU)

Quando a velocidade de um motor ultrapassa o limite estabelecido, diz-se que o motor disparou e sofreu um estol de compressor

Em um motor a reação geralmente o FCU e a bomba principal de combustível, são instaladas na caixa de acessórios

As bombas de combustível que alimentam as principais, ficam dentro dos tanques

O consumo de combustível é dado em libras por hora

O consumo específico é dado pela relação empuxo dividido pelo consumo

O fluxo de combustível entregue pela unidade controladora aos queimadores varia conforme a RPM

A parada de um motor a reação deve ser feita, sempre, através do corte do combustível

A parada do motor é feita pelo corte de combustível, por meio de uma válvula especial

A válvula de corte e o acelerador são separados

Nos motores a reação, os dois tipos de tração de decolagem são denominados, tração seca e molhada

Ignição

A queima da mistura combustível na câmara de compressão é, durante a partida do motor realizada por centelha elétrica

Uma das qualidades que a centelha da ignição de um motor a jato deve ter, diferente do mo-tor a pistão, é o de ter elevada potência (energia)

A área da centelha nas velas dos motores turbojato ou turbohélice em relação aos motores a pistão é maior

O isolante na extremidade da vela, dentro da câmara, tem um material semicondutor para facilitar o salto da centelha formando um caminho de baixa resistência

A unidade de alimentação da vela é estática, sendo duas caixas alimentando cada vela

A caixa de ignição mais usada nos motores a reação é do tipo de descarga capacitiva

A energia elétrica antes de ser entregue aos condensadores das caixas de ignição é pulsada

A freqüência de centelhamento da vela é causada pelo condensador

O sistema de ignição normal utiliza 3 joules, enquanto o de emergência utiliza 12 joules

As turbinas são equipadas com um sistema de ignição de joules, devido a necessidade do reacendimento em vôo

No sistema de ignição de um motor a reação, para vencer o claro da inflamadora, é necessário um impulso de corrente de aproximadamente 28000 Volts

A energia calorifica, liberada pelo sistema de ignição, é medida em joule

No motor a jato os sistemas de partida e ignição são independentes

Turbina

Quando os gases queimados saem da câmara de combustão são encaminhados para a turbina

Nos motores, a transformação da energia cinética dos gases, em energia mecânica do motor é feita pela turbina

A turbina é movida por meio de gases queimados e movimenta o compressor

A turbina de um motor a reação e composta, basicamente, de um estator e um rotor

O estator é uma parte da turbina formada por palhetas

O rotor da turbina é a peça onde a energia cinética é convertida em mecânica que é usada pelo  compressor

O rotor da turbina é formada por pás

As pás do rotor são instaladas com folga

As pás do rotor tem carenagens para reduzir a fuga pelas pás

As turbinas possuem um estágio de alta temperatura e um  ou mais  estágio de baixa temperatura

A temperatura dos gases na turbina de alta é de 1200 graus celsius e na turbina de baixa é de 600 graus celsius

Nos motores a reação com compressor duplo, o acionamento do compressor de alta pressão é realizada pela turbina dianteira

As dimensões de uma turbina de um mesmo estágio são iguais

O diâmetro das turbinas, aumenta a medida que afasta-se da câmara de combustão em direção ao bocal de descarga

Em um motor a reação, quando as palhetas da turbina trabalham sob altas temperaturas continuamente, podem sofrer uma degeneração denominada de elastoplástica

O termocouple é usado para indicar a temperatura dos gases de escapamento

Esta temperatura e expressa através da EGT (exaust gases turbine )

Existem turbinas do tipo impulso, tipo reação e tipo impulso reação

As turbinas do tipo impulso tem o  bocal das pás do rotor  convergente e as palhetas do estator paralela

As turbinas tipo impulso produzem alto torque e baixo RPM

Nas turbinas tipo impulso, a força que faz o rotor girar aparece nas pás por causa da mudança de direção dos gases

As turbinas do tipo reação tem o bocal das pás do rotor paralela  e as palhetas do estator convergente

As turbinas tipo reação, produzem alto RPM e baixo torque

Na turbina do tipo reação, a força que movimenta o rotor surge devido a aceleração dos gases

O motor a reação, que tem um melhor aproveitamento dos gases de expansão é do tipo impulso  - reação

As turbinas do tipo impulso-reação produzem um médio torque, com um médio RPM

Em um motor tipo impulso reação, o bocal formado pelas estatoras da turbina é convergente

Reverso

Para encurtar a distancia na corrida de pouso dos aviões a jato, além dos freios das rodas, utiliza-se reversão dos gases de escapamento

A fim de propiciar uma parada mais rápida durante a aterragem usa-se gases de escapamento, em um processo chamado de reversão

O sistema de reversão atualmente usados nos motores a jato consta de lançamento de gases para a atmosfera em um ângulo de 45 graus

Pós-queimadores

Os motores a reação que utilizam os sistemas de pós-queimadores podem aumentar seus empuxos em até 50 %

Nos queimadores posteriores de um motor a reação, o sistema do queimador de combustível utiliza uma vela especial

Os motores com pós queimadores têm temperaturas elevadíssimas na descarga porque a queima de combustível nesta seção do motor acontece depois, da mistura com o  ar de resfriamento da câmara

Mecânica e testes

Durante um ensaio de um motor a reação deve-se observar atentamente, N1 e N2 através do tacômetro

Tanto a revisão geral quanto a inspeção da seção quente, são exemplos de manutenção preventiva

Lubrificação

A única peça móvel, existente nos motores turbojato, é o rotor

Nos motores a reação, os sistemas de lubrificação utilizam, na sua maioria, óleos de base sintética

Os motores turbinados usam, na sua lubrificação, óleo sintético de baixa viscosidade

O óleo lubrificante usado nos motores turbojato é de baixa viscosidade porque não tem peças com movimentos alternativos

A utilização de óleo lubrificante de baixa viscosidade em motores a reação, facilita a partida em tempo frio

Nos motores turbohélice, o óleo usado é geralmente de viscosidade mais alta que os turbojato

O óleo lubrificante nos motores turbohélices tem, além da função da lubrificação variar o passo da hélice

Nos motores a reação existem dois tipos de lubrificação: por circulação e recirculação

O sistema de circulação, utiliza uma bomba de pressão de engrenagens e no sistema de recirculação, utiliza uma bomba de recuperação para o óleo do cárter

No sistema de lubrificação dos motores a jato, a bomba de pressão tem em relação a de recuperação menor capacidade

A bomba de recuperação  ( retorno ) ou bomba de drenagem de óleo tem maior capacidade que a de pressão para poder alcançar o tanque de óleo, que geralmente está bem mais alto que o motor

Nos motores a reação o tipo de sistema de lubrificação mais utilizado é o de recirculação

Os rolamentos dos motores a reação são lubrificados por meio de jato, através de furo calibrado

O orifício calibrado, por onde o óleo é lançado, tem a função de limitar o fluxo e a distribuição do óleo

Os rolamentos do motor, que recebem maior quantidade de óleo, são os da turbina

O sistema de lubrificação mais usado em turbina é o de circulação

Quanto ao modo de armazenamento do óleo lubrificante, o sistema de lubrificação é classificado como decantador seco e decantador molhado

Dentro dos tanques de óleo existe uma válvula de alívio para compensar as variações de viscosidade do óleo e aumento excessivo da pressão

o processo de verificação do nível do óleo é feito com uma vareta dosadora

As bombas usadas no sistema de lubrificação são do tipo de engrenagens

Os radiadores de óleo dos motores turbohélices são resfriados por combustível

Bocal de saída

Depois da turbina os gases queimados vão para o tubo de descarga

A velocidade dos gases queimados diminui na turbina, porém é aumentada no bocal propulsor

Os tubos de descarga dos motores a reação são desenhados para converter pressão em energia

A velocidade dos gases de escapamento é maior que os gases admitidos pelo compressor

Quando a velocidade dos gases de esca-pamento atinge a velocidade do som, o bocal fica bloqueado sendo necessário aumentar a velocidade dos gases para liberá-lo

O escapamento dos motores a reação é feito de aço resistente ao calor

Os gases de escapamento são a maior fonte de ruído em um motor a reação

Os supressores de ruído usado nos motores a reação produzem a rápida mistura de gases quentes