¿Cuáles son las diferencias entre motores de pistones y turbinas de gas, microturbinas? (2)

- Feb 16, 2018-

¿Cuáles son las diferencias entre motores de pistones y turbinas de gas, microturbinas? (2)

Esto realmente debería ser evidente a partir de la pregunta... Un motor de pistones no tiene turbina.  En su lugar tiene "Pistones" marcha atrás y adelante dentro de caber cerca tubos llamados "Cilindros", que están sellados en un extremo (en la parte superior del cilindro, generalmente llamado la "culata").  Para asegurar que una estanqueidad cerca montar el pistón está equipado con anillos de metal elásticos llamados "Segmentos".
El rápida expansión gas creado a partir de la quema de combustible en la parte superior del cilindro empuja hacia abajo contra el pistón, que a su vez empuja contra una "biela", que sí mismo se conecta al pistón en un extremo ("pequeña final") y un eje de la manivela en el otro extremo ( el "gran final") y así el movimiento del pistón en el cilindro (el "golpe") hace que el eje de la manivela gire, impartir el movimiento rotatorio que puede utilizarse para cosas del coche.  Una rotación completa de 360 grados del eje de la manivela se llama una "revolución".
Porque la fuerza hacia abajo del pistón no se aplica sin problemas (se trata como una serie de pulsos afilados) hay contrapesos en el eje de la manivela para ayudar a equilibrar las partes móviles y un disco de heavy metal llamado un volante está equipado hasta el extremo posterior del eje de la manivela para LP suavizar la rotación entre los trazos del poder.  Sin embargo, es prácticamente imposible eliminar la vibración del movimiento alternativo causa pero añadiendo más cilindros y pueden reducirse.
Motores de pistones puede ser "dos tiempos" o "cuatro tiempos".  Un motor de dos tiempos usa el pistón sí mismo como una válvula de control de la entrada de combustible y aire, y la salida de los gases de escape, a través de "Puertos" en la pared del cilindro como el pistón pasa.  Motores de dos tiempos tienen un movimiento de la energía para cada revolución del eje de la manivela, que toma dos golpes del pistón para completar, por lo tanto el nombre.
Un motor de "cuatro tiempos" tiene invertido-hongo en forma de válvulas en la culata para controlar la entrada de combustible y aire y la salida de los gases de escape.  Las válvulas generalmente se mantienen cerradas con los poderosos resortes y abierto ya sea empujada hacia abajo indirectamente por una "válvula de eje de balancín" conectado a "El árbol de levas" mediante una "biela", o directamente a través de un "árbol de levas de arriba".  Hay válvulas separadas para la mezcla de combustible y aire (llamado "Válvulas de entrada") y para la salida de los gases de escape (llamado "Válvulas de escape").  La forma y posición de las "levas" diferentes en el árbol de levas de control que las válvulas abren y cierran y cuando lo hacen.  Motores de cuatro tiempos sólo tienen un movimiento de la energía para cada dos revoluciones del eje de la manivela, que tiene cuatro movimientos del pistón para completar, una vez más, por lo tanto el nombre.  Debido a la complejidad adicional de los motores de cuatro tiempos por lo tanto son más pesados y producir menos energía que un motor de dos tiempos similares de la misma cilindrada. (la capacidad de un cilindro se llama su "capacidad", o "CC" para el cortocircuito. Suele medirse en fracciones de un litro, o en América, en "Pulgadas cúbicas").
Pero mientras que esto puede hacer que dos motores parecen mucho mejor que los motores de cuatro tiempos, motores de dos tiempos también tienen algunas desventajas importantes en comparación con motores de cuatro tiempos.
2 motores tiempos son lubricados por mezcla de un aceite con el combustible (llamado "dos tiempos aceite") y la quema dentro del cilindro.  Esto produce un escape de humo blanco, lleno de aceite sin quemar que no sólo contamina el medio ambiente pero es muy peligroso para la salud humana cuando se inhalan.  También, como el pistón pasa repetidamente los puertos en la pared del cilindro, desgasta tanto el pistón y los anillos de pistón... Motores de dos tiempos utilizan típicamente 50-70% más de combustible de cuatro tiempos motores de la misma potencia de salida y se desgastan mucho más rápido, lo que los hace demasiado no fiable para la mayoría de las aplicaciones.  Suelen utilizarse sólo ligero y tamaño compacto es esencial (en motosierras y desbrozadoras, por ejemplo).   Por el contrario, los motores de cuatro tiempos están lubricados por aceite celebró en un "sumidero" bajo el motor, que se bombea a más o menos donde su necesaria en el motor mediante una bomba de aceite externa, (llamado un diseño "Cárter húmedo") o en cantidades muy controladas a través de boquillas de precisión en puntos críticos específicos dentro del motor a través de un ordenador más complejo controlar la bomba de aceite (llamado un diseño "Cárter seco").  El primero hace la mayoría de los cuatro diseños de movimiento como relativamente baratos y fáciles de producir con este último reservado para aplicaciones de potencia alta, muy caro como en coches de carreras automóviles.
Turbinas de gas por otro lado no tienen intercambio partes en absoluto, sólo las partes giratorias.  Su funcionamiento es muy sencillo de explicar... En la parte delantera de las turbinas de Gas el motor es un compresor de aire, generalmente compuesto por varios discos de las hojas montadas en el eje central de rotación.  Se utiliza para comprimir el aire que es aspirado por el motor.  Detrás del compresor de la sección es la sección de combustión donde el aire comprimido es mezclado con combustible y quemado dentro de unidades especiales llamadas "Cámaras de combustión".  El gas de rápida expansión que se produce se transmite a través de una turbina, también conectada con el eje central y luego a través de un estrecho llamado el "Jet Pipe", que produce un rápido chorro de gas, que produce los motores de "Empuje".  Como el gas pasa a través de la turbina de su gira también el eje central y por lo tanto el compresor... Su un lazo de regeneración positivo!   Reducción de engranaje del eje central puede utilizarse para convertir una hélice en la parte delantera del motor. (Esto se conoce como "Turbo-Prop"), o para alimentar maquinaria externa tales las pistas de un tanque (que se conoce como "Turbo-eje").
Turbinas de gas no producen prácticamente ninguna vibración y son extremadamente confiables, pero utilizan gran cantidad de combustible para funcionar y requieren materiales muy costosos, "muy" exóticos"para la construcción de la turbina y los componentes asociados que tienen que resistir tanto extremo presiones y temperaturas muy altas, lo que hace muy caro producir turbinas de Gas y más allá del presupuesto de la mayoría de las personas.
Micro turbinas son turbinas de Gas de tamaño normal simplemente reducida. Muchos todavía están experimentando y tratando de perfeccionar esta tecnología porque cuando escala hacia abajo el compresor y la turbina de una turbina de Gas de tamaño completo, los componentes han de girar exponencialmente más rápido para trabajar con eficacia y esto aumenta en gran medida la mecánica hace hincapié en los componentes miniatura también.  Por ejemplo, el eje central en una turbina de Gas de tamaño completo puede ser que necesite girar a un máximo de cerca de 60.000 RPM, pero el eje de una micro que turbina de Gas tendría que rotar a 500.000 RPM o más.  El compresor en una micro turbina de Gas es generalmente solamente algunos 20mm de diámetro.