Motores

Los motores de aviación o motores aeronáuticos son aquellos que se utilizan para la propulsión de aeronaves o aviones mediante la generación de una fuerza que desplaza al avión o aeronave hacia adelante. Su diferencia fundamental con los motores de automóviles o barcos recide fundamentalmente en su estructura está hecha con materiales más resistentes o compactos y a la vez más ligeros, por lo que encarece su producción. Existen dos clases básicas de motores de aviación: los motores de pistón (recíprocos) y a los de reacción (donde se incluyen las turbinas). Recientemente gracias al desarrollo de empresas conjuntas entre ellas la NASA, se ha comenzado también la producción de motores eléctricos para aeronaves que funcionen con energía solar.

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1 Historia

2 Motores de explosión o pistón

2.1 Motor en línea

2.2 Motor en V

2.3 Motor radial o en estrella

2.4 Motor de cilindros horizontalmente opuestos

2.5 Motor rotativo

3 Motores a reacción

3.1 Motor Turborreactor

3.2 Motor Turbofan

3.3 Motor Turbohélice

3.4 Motor Cohete

4 Otros motores alternativos

5 Véase

6 Fuentes

Historia

Gracias al Ciclo Otto se inventó el motor de combustión interna, sería aplicado a la aeronáutica de finales del siglo XIX. Estos motores, enfriados por agua, generaban potencia por medio de una hélice. La hélice, debido sus dos 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. 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. Entre los años 1940 y 1950 se crearon los primeros motores a reacción a ser utilizados en los aviones de combate en la Segunda Guerra Mundial. 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 jet, cuyo principio se basa en leyes físicas como el principio de acción y reacción. Los últimos aviones de transporte comercial emplearon cuatro motores radiales de 36 cilindros y de 3500 caballos de fuerza; son ejemplos de ello los Douglas DC-7 y los Constellation Lockheed 1049G. Más tarde, vendría el gran cambio a los motores a reacción, que en un inicio fueron motores Straight Jet, es decir, de flujo de aire directo, (no poseían ventiladores o fan). La industria del motor de aviación ha dado un gran salto tecnológico; hoy se emplean los motores turbofan en aviones comerciales. Para los aviones de combate se ha mejorado su performance, no emplean el mecanismo del turbofan pero sí el Afterburner es un quemador posterior que aumenta el empuje real de los motores durante una maniobra forzada. En la aviación moderna se emplean básicamente dos tipos de motores, los de turbofan y los de turbohélice. Si bien, en la aeronáutica también se emplean motores con combustibles sólidos, los montados en aviones, tanto comerciales como militares, emplean combustibles líquidos. En los aviones de porte pequeño es usual que se utilicen motores de combustión interna que no se basan en el principio de las turbinas de gas sino en el movimiento alternativo de pistones.

Motores de explosión o pistón

La aviación como la conocemos comenzó gracias a la propulsión de aeronaves mediante motores a pistón, también llamados motores alternativos o reciprocantes. A pesar de que existían otros métodos y formas de propulsión, los motores permitieron una propulsión de trabajo constante, operados principalmente por gasolina. Debido a la rudimentaria tecnología de finales del Siglo XIX, puede atribuirse en parte al desarrollo de los motores el que a comienzos del Siglo XX el vuelo propulsado fuera posible. Por ejemplo, el motor que usó el Flyer III de los hermanos Wright hecho con la ayuda del mecánico Charles Taylor, fue un gran éxito debido a su excelente relación peso potencia, ya que era un motor de 170 libras que producía unos 12 CV a 1025 RPM.

Motor en línea

Este tipo de motor tiene los cilindros alineados en una sola fila. Normalmente tienen un número par de cilindros, pero existen casos de motores de tres o cinco cilindros. La principal ventaja de un motor en línea es que permite que el avión puede ser diseñado con un área frontal reducida que ofrece menor resistencia aerodinámica. Si el cigüeñal del motor está ubicado encima de los cilindros se le llama un motor en línea invertido, esta configuración permite que la hélice sea montada en una posición más alta, a una mayor distancia del suelo, incluso con un tren de aterrizaje corto. Una de las desventajas de un motor en línea es que ofrece una escasa relación potencia a peso, debido a que el cárter y el cigüeñal son largos y por tanto más pesados. Éstos pueden ser refrigerados por aire o por líquido, pero lo más común es que sean refrigerados por líquido porque resulta difícil obtener un flujo de aire suficiente para refrigerar directamente los cilindros de la parte trasera. Este tipo de motores eran habituales en los primeros aviones, incluido el Wright Flyer, la primera aeronave en realizar un vuelo controlado con motor. Sin embargo, las desventajas inherentes del diseño pronto se hicieron evidentes, y el diseño en línea fue abandonado, siendo una rareza en la aviación moderna.

Motor en V

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.

Motor radial o en estrella

Motor radial o en estrella Anzani

Motor radial o en estrella Anzani

En el año 1925, aparece el motor radial o en estrella, un motor con cilindros generalmente impares dispuestos en torno a un cigüeñal

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