gasturbinmotor vs fram- och återgående motor (kolvmotor)
Liksom alla andra maskiner behöver flygplan en kraftkälla för att fungera, speciellt för att generera dragkraft som krävs för att flytta flygplanet framåt. Från de tidigaste försöken användes kolvmotorer som arbetade på bensin för motordrivna flygningar.
Världens första tyngre än luftdrivna flygning gjordes av Wright Flyer I, och den drevs med en enkel 4-cylindrig vattenkyld kolvmotor som producerade maxim alt 12 hästkrafter. Fram till andra världskriget drevs varje plan med fram- och återgående/kolvmotorer.
I de senare stadierna av andra världskriget använde tyskarna jetmotorn för att driva flygplan, och andra länder följde snart efter. Även om konceptet och designen har utvecklats sedan 1930-talet, kom den framgångsrika implementeringen av jetmotorn först efter slutet av andra världskriget.
Sedan dess har jetmotorn och dess varianter blivit den dominerande formen av kraftverk för flygplan på grund av deras mångfald av fördelar jämfört med kolvmotorer.
Mer om fram- och återgående motor (kolvmotor)
En kolvmotor, även känd som en kolvmotor, är en maskin med kolvar, som omvandlar den termiska energin från en förbränningsprocess till mekaniskt arbete, såsom axelarbete. Huvudmotortypen som används i flygplanen är baserad på fossilbränsleförbränning och kallas för förbränningsmotorer.
Motorns mekanik är att flytta en axel kopplad till en kolvcylindermekanism genom att skapa stort tryck inuti cylindern. Beroende på hur cylindrar är arrangerade runt axeln delas de in i raka (vertikal), roterande, radiella, V-typ och horisontellt motsatta kategorier.
Motortyperna som nämns ovan fungerar på Otto-cykeln, och de användes i de flesta flygplan i början av 20-talet th. Vanligtvis används de för att driva en propeller, som genererar dragkraften. Alla flygplan som arbetar på kolvmotorer har relativt låga maxhastigheter, och den effekt som produceras av motorerna är jämförelsevis mindre än jetmotorer. Anledningen är att förhållandet mellan effekt och vikt hos kolvmotorerna är mycket låga och om mer effekt krävs måste motorstorleken ökas och det ökar flygplanets totalvikt, vilket inte är önskvärt för flygplan. Konstruktionen och tillverkningen av kolvmotorerna är mindre komplexa och kräver mindre underhåll och kostnaden för kolvmotorerna är också låg.
Mer om gasturbinmotor
Gasturbinmotor eller helt enkelt en gasturbin är en förbränningsmotor som använder gaser som luft som arbetsvätska. Den termodynamiska aspekten av driften av gasturbinen är idealiskt modellerad av Brayton-cykeln. Gasturbinmotorer arbetar baserat på roterande komponenter och har därför en arbetsvätska som strömmar kontinuerligt genom motorn i antingen radiell eller axiell riktning. De är den underliggande huvudkomponenten i jetmotorn.
Huvudkomponenterna i gasturbinmotorn är kompressorn, förbränningskammaren och turbinen, och ibland ett munstycke. De fungerar genom att föra arbetsvätskan till olika termodynamiska tillstånd och dra ut axelarbete eller tryck på avgaserna. Om dragkraften som genereras från avgaserna används, är den känd som en turbojetmotor; om turbinen utvinner en del av arbetet och driver en fläkt kallas det en turbofläktmotor. Motortypen som extraherar nästan allt arbete som turbinens axelarbete är känd som en turboaxelmotor; om en propeller drivs av axeln är den känd som en turbopropellmotor.
Det finns många varianter av gasturbinerna, designade för specifika uppgifter. De föredras framför andra motorer (främst kolvmotorer) på grund av deras höga effekt/viktförhållande, mindre vibrationer, höga driftshastigheter och tillförlitlighet.
Vad är skillnaden mellan gasturbin och fram- och återgående motor (kolvmotor)?
• Kolvmotorer har fram- och återgående mekanismer (till och från rörelse) medan gasturbinmotorer har roterande mekanismer.
• Båda använder luften som arbetsvätska, men flödet i gasturbiner är kontinuerligt medan kolvmotorer har ett intermittent flöde.
• Effekt/viktförhållandet för gasturbinmotorer är mycket högre än för kolvmotorer.
• Gasturbiner är sofistikerade i design och tillverkning, medan kolvmotorer är enklare i design och lättare att tillverka.
• Underhåll av kolvmotorerna är enklare och måste utföras ofta, medan underhållet av gasturbinmotorerna är komplicerat, men inspektionen och underhållet sker med längre intervall.
• Gasturbinmotorer eller dess varianter är dyra, medan kolvmotorer är relativt billiga.
• Gasturbinmotorer driver stora och kraftfulla flygplan som militära jetjaktplan eller kommersiella flygplan, men kolvmotorer används i flygplan med mindre och kort räckvidd.
