Gasturbinenmotor vs. Kolbenmotor (Kolbenmotor)
Wie alle anderen Maschinen benötigen Flugzeuge eine Energiequelle, um zu funktionieren, insbesondere um Schub zu erzeugen, der erforderlich ist, um das Flugzeug vorwärts zu bewegen. Von den frühesten Versuchen an wurden benzinbetriebene Hubkolbenmotoren für Motorflüge verwendet.
Der weltweit erste Flug, der schwerer als luftbetrieben war, wurde vom Wright Flyer I durchgeführt, und er wurde von einem einzigen wassergekühlten 4-Zylinder-Kolbenmotor angetrieben, der maximal 12 PS leistete. Bis zum Zweiten Weltkrieg wurde jedes Flugzeug mit Hubkolben-/Kolbenmotoren angetrieben.
In den letzten Phasen des Zweiten Weltkriegs nutzten die Deutschen das Düsentriebwerk, um Flugzeuge anzutreiben, und andere Länder folgten bald darauf. Obwohl das Konzept und Design seit den 1930er Jahren entwickelt wurden, kam die erfolgreiche Umsetzung des Strahltriebwerks erst nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs.
Seitdem sind Strahltriebwerke und ihre Varianten aufgrund ihrer vielfältigen Vorteile gegenüber Kolbentriebwerken zur vorherrschenden Antriebsform für Flugzeuge geworden.
Mehr über Hubkolbenmotor (Kolbenmotor)
Ein Hubkolbenmotor, auch bekannt als Kolbenmotor, ist eine Maschine mit hin- und hergehenden Kolben, die die Wärmeenergie eines Verbrennungsprozesses in mechanische Arbeit umwandelt, beispielsweise Wellenarbeit. Der Hauptantriebstyp, der in den Flugzeugen verwendet wird, basiert auf der Verbrennung fossiler Brennstoffe und wird als Verbrennungsmotor bezeichnet.
Die Mechanik des Motors besteht darin, eine mit einem Kolben-Zylinder-Mechanismus verbundene Welle zu bewegen, indem im Inneren des Zylinders ein großer Druck erzeugt wird. Abhängig von der Anordnung der Zylinder um die Welle werden sie in gerade (vertikale), rotierende, radiale, V-förmige und horizontal gegenüberliegende Kategorien eingeteilt.
Die oben genannten Triebwerkstypen arbeiten im Otto-Zyklus und wurden in den meisten Flugzeugen des frühen 20.. Jahrhunderts verwendet. Üblicherweise dienen sie zum Antrieb eines Propellers, der den Schub erzeugt. Jedes Flugzeug, das mit Kolbentriebwerken betrieben wird, hat relativ niedrige Höchstgeschwindigkeiten, und die von den Triebwerken erzeugte Leistung ist vergleichsweise geringer als bei Strahltriebwerken. Der Grund dafür ist, dass das Verhältnis von Leistung zu Gewicht der Kolbenmotoren sehr niedrig ist und, wenn mehr Leistung benötigt wird, die Motorgröße erhöht werden muss, was das Gesamtgewicht des Flugzeugs erhöht, was für Flugzeuge nicht wünschenswert ist. Das Design und die Produktion der Kolbenmotoren sind weniger komplex und erfordern weniger Wartung und die Kosten für die Kolbenmotoren sind ebenfalls niedrig.
Mehr über Gasturbinentriebwerke
Gasturbinentriebwerk oder einfach eine Gasturbine ist ein Verbrennungsmotor, der Gase wie Luft als Arbeitsmedium verwendet. Der thermodynamische Aspekt des Betriebs der Gasturbine wird idealerweise durch den Brayton-Zyklus modelliert. Gasturbinentriebwerke arbeiten auf Basis rotierender Komponenten und haben daher ein Arbeitsfluid, das kontinuierlich entweder in radialer oder in axialer Richtung durch das Triebwerk strömt. Sie sind die zugrunde liegende Hauptkomponente des Strahltriebwerks.
Die Hauptkomponenten des Gasturbinentriebwerks sind der Kompressor, die Brennkammer und die Turbine und manchmal eine Düse. Sie arbeiten, indem sie das Arbeitsfluid in verschiedene thermodynamische Zustände bringen und Wellenarbeit oder Schub am Auslass extrahieren. Wenn der vom Abgas erzeugte Schub genutzt wird, spricht man von einem Turbojet-Triebwerk; Wenn die Turbine einen Teil der Arbeit entnimmt und einen Lüfter antreibt, wird sie als Turbofan-Triebwerk bezeichnet. Der Motortyp, der fast die gesamte Arbeit als Wellenarbeit der Turbine entzieht, ist als Wellenturbomotor bekannt; wenn ein Propeller von der Welle angetrieben wird, spricht man von einem Turbo-Prop-Motor.
Es gibt viele Varianten der Gasturbinen, die für bestimmte Aufgaben ausgelegt sind. Sie werden gegenüber anderen Motoren (hauptsächlich Hubkolbenmotoren) aufgrund ihres hohen Leistungsgewichts, weniger Vibrationen, hohen Betriebsgeschwindigkeiten und Zuverlässigkeit bevorzugt.
Was ist der Unterschied zwischen Gasturbine und Hubkolbenmaschine (Kolbenmotor)?
• Kolbenmotoren haben hin- und hergehende Mechanismen (zur und von der Bewegung), während Gasturbinenmotoren Drehmechanismen haben.
• Beide verwenden Luft als Arbeitsmedium, aber die Strömung in Gasturbinen ist kontinuierlich, während Kolbenmotoren eine intermittierende Strömung haben.
• Das Leistungsgewicht von Gasturbinentriebwerken ist viel höher als das von Kolbentriebwerken.
• Gasturbinen sind anspruchsvoll in Design und Herstellung, während Hubkolbenmotoren einfacher im Design und leichter herzustellen sind.
• Die Wartung der Hubkolbenmotoren ist einfacher und muss häufiger durchgeführt werden, während die Wartung der Gasturbinentriebwerke aufwändig ist, aber die Inspektion und Wartung in längeren Intervallen erfolgt.
• Gasturbinentriebwerke oder ihre Varianten sind teuer, während Kolbentriebwerke relativ preiswert sind.
• Gasturbinentriebwerke treiben große und leistungsstarke Flugzeuge wie militärische Düsenjäger oder Verkehrsflugzeuge an, aber Kolbenmotoren werden in kleineren Flugzeugen und Kurzstreckenflugzeugen verwendet.
