Motores aeronáuticos (parte 2) - Motor en línea

Los primeros motores de avión consistían en una hélice de palas alabeadas que al girar propulsaba el aire circundante empujando el avión hacia adelante. El movimiento de estas hélices era generado por motores de explosión (movidos por pistones) Un motor de pistón de aeronave contiene los cilindros que contienen piezas móviles, o pistones. El tapón en el cilindro está unido a una varilla, o cigüeñal que gira por el movimiento de los pistones. El cigüeñal, a su vez, hace girar la hélice, que le permite volar a los aviones. Los motores de pistón vienen en diferentes tipos, con diferentes sistemas de refrigeración y arreglos. El motor de pistón se utiliza más comúnmente en los aviones que datan de 1920 a 1950. Uno de los primeros motores de pistón utilizados en los aviones fue el Motor en línea Normalmente disponible en configuraciones de 4, 5 y 6 cilindros, el motor en línea es un motor de combustión interna con todos los cilindros alineados en una misma fila, sin desplazamientos. Se han utilizado en automóviles, locomotoras y aviones, aunque el término "en línea" tiene un significado más amplio cuando se refiere a motores de aviación. 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. link: http://www.youtube.com/watch?v=w4iHlKPfSkM Los motores con configuración en línea son notablemente más fáciles de construir que sus equivalentes con configuración en V o de cilindros opuestos ya que tanto el bloque del motor como el cigüeñal se pueden fabricar a partir de un único molde para metal y requiere una única culata y por tanto menos árboles de levas. Además los motores en línea son más compactos en cuanto a sus dimensiones físicas globales que los de distribución radial, y se pueden montar en cualquier dirección. La configuración en línea es más sencilla que su correspondiente configuración en V. Tienen un soporte entre cada pistón, mientras que los motores planos y en V tienen un soporte entre cada par de pistones. Con 6 cilindros estos motores están inherentemente equilibrados, mientras que con 4 no lo están, al contrario de lo que ocurre para las configuraciones en V y boxer para 4 cilindros. Uso en la aviación En aviación, el término "motor en línea" se usa en un sentido más amplio para referirse a cualquier motor no radial. Algunos motores en línea, en sentido estricto, se han producido para aviones. Renault produjo un motor en línea de 6 cilindros refrigerado por aire que se usó en el Stampe. Un diseño similar fue la serie de Havilland Gipsy usada en el Tiger Moth y otros aviones. Las ventajas incluyen mejoras en la visibilidad del piloto en aviones de un sólo motor y un centro de gravedad más bajo. El motor de pistones en línea puede ser refrigerado por aire o líquido y se utilizaba normalmente para los aviones más ligeros. El motor Fairchild L-440, que se utiliza en el avión de entrenamiento Fairchild PT-19 es un ejemplo. Motores y aviones históricos Ranger L-440 El Ranger L-440 es un motor invertido de seis cilindros en línea refrigerado por aire, fabricado por la Ranger Aircraft Engine Division. El motor fue producido principalmente para la familia de aviones de entrenamiento de Fairchild en la década de 1930. Especificaciones Tipo: Seis cilindros invertidos en línea refrigerado por aire Diámetro: 4 1/8 en (104,8 mm) Carrera: 5 1/2 en (139,7 mm) Desplazamiento: 441 en ³ (7,2 litros) Longitud: 53.156 in (1.351 m) Anchura: 21,954 en (0,549 m) Altura: 33.50 in (0.854 m) Peso en seco: 376 libras (170.7 kg) Componentes Tren de válvulas: árboles de levas bajo la cabeza Sistema de combustible: carburador vertical Tipo de combustible: gasolina 65 octanos Sistema de aceite: Tipo de presión completa Sistema de refrigeración: refrigerado por aire (deflectores de presión de tipo cilindro) Potencia: 175 CV a 2.450 rpm Relación de compresión: 6:1 link: http://www.youtube.com/watch?v=Alh5msHnEmU Usaba este motor: El Fairchild PT-19 El PT-19 apareció como respuesta a la demanda de la USAAC de un monoplano de ala cantilever para entrenamiento básico. El avión entro en servicio en 1940. Barato y fácil de mantener, pronto se convirtió en un excelente entrenador, bastante avanzado para el tipo de rol que cumplía. Se le apodo "Cradle of heroes" (Cuna de héroes), por que era un avión exigente, y según decían, bastaban unas pocas clases a bordo de él, para adivinar quien era un potencial piloto de caza. Se desarrollaron varias versiones, el PT-23 con una nueva planta motriz, y el PT-26 con cabina cerrada. Características (PT-19A) Tipo: avión de entrenamiento básico. Origen: Fairchild Aircraft Company (Estados Unidos) Planta motriz: un Fairchild Ranger L-440-3 de seis cilindros y 200 CV Dimensiones: envergadura 10,97 m; longitud 8,53 m; altura 3,20 m. Pesos: cargado: 1.154 kg. Prestaciones: velocidad max. 212 km/h; techo de servicio 4.663 m; autonomía 692 km Tripulación: 2 De Havilland Gipsy El De Havilland Gipsy es un motor aeronáutico de 4 cilindros en línea enfriado por aire diseñado por Frank Halford en 1927 para reemplazar al ADC Cirrus en el biplano liviano De Havilland D.H.60 Moth. El Gipsy pasó a convertirse en uno de los motores de los aviones deportivos más famosos del periodo de entre guerras y y fue el elegido para varias otras aeronaves, como aviones livianos, entrenadores, avión de enlace y taxis aéreos, británicos y extranjeros, hasta mucho después de terminada la Segunda Guerra Mundial. Además de afianzar a la De Havilland Aircraft Company como fabricante de aviones livianos, también estableció a la compañía como fabricante de motores por derecho propio. Especificaciones (Gipsy I) Tipo: Motor aeronáutico de pistones de 4 cilindros en línea enfriado por aire Diámetro: 114,3 mm Carrera: 127 mm Cilindrada: 5210 cc Largo: 1028 mm Ancho: 508 mm Alto: 780 mm Peso: 129,3 kg Válvulas: A la cabeza Alimentación: Carburador Zenith con control de altitud Combustible: Gasolina (no requería gasolina de aviación) Potencia: 85 hp a 1900 rpm (al nivel del mar) Compresión: 5:1 Peso/potencia: 0,66 hp/kg link: http://www.youtube.com/watch?v=WogDYLktRSc Usaba este motor: El De Havilland DH.82 Tiger Moth El D.H.82 es un entrenador primario, biplano monomotor, biplaza en tandem. Está equipado con motor de Havilland Gipsy Major de 4 cilindros en línea invertido, refrigerado por aire, de 130hp. La hélice bipala es de paso fijo y de madera. El combustible desciende por gravedad desde un tanque con 104 litros de capacidad situado entre los semiplanos superiores y el sistema de lubricación se alimenta de un depósito de 11,4 litros ubicado a la derecha, detrás del motor. El fuselaje posee una estructura soldada de acero tubular de sección cuadrada. La parte delantera cubre el motor con paneles metálicos y desde las cabinas hacia atrás, excepto el lomo, es entelado. Características (D.H.82) Tipo: avión de entrenamiento, reconocimiento Origen: The De Havilland Aircraft Co. Ltd. (Gran Bretaña) Planta motriz: De Havilland Gipsy Major de 4 cilindros en línea Dimensiones: envergadura 8,95 m.; longitud 7,29 m.; altura 2,68 m. Peso: 506 kg. Prestaciones: velocidad max. 170 km/h; techo de servicio 4.200 m; autonomía 480 km Tripulación: 2 Mas fuentes: http://en.wikipedia.org/wiki/Ranger_L-440 http://perfiles.elgrancapitan.org/index.php?option=com_content&view=article&id=373:fairchild-pt-19--pt-26&catid=56:estados-unidos&Itemid=33 http://es.wikipedia.org/wiki/De_Havilland_Gipsy http://www.pilotoviejo.com/htm03.htm