Motores Alternativos de Aeronaves - 30

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POTÊNCIA E EFICIÊNCIA DOS MOTORES ALTERNATIVOS
 

Todos os motores são homologados de acordo com sua capacidade para produzir trabalho e potência.

Esta seção apresenta uma explanação sobre trabalho e potência, e sobre como eles são calculados. Também são discutidas as diversas competências que governam a saída de um motor alternativo.
 
Trabalho

Os físicos definem trabalho da seguinte forma: "Trabalho é força multiplicada por distância. O trabalho realizado por uma força agindo sobre um corpo, é igual ao produto dessa força pela distância através da qual ela age".

Trabalho (w) = força (f) x distância (d)

O trabalho é medido em diversos sistemas a unidade mais comum é chamada libra-pé. Se a massa de uma libra for erguida de um pé, uma lb. pé de trabalho foi produzido.

Quanto maior a massa e maior a circunstância maior será o trabalho realizado.
 
Cavalo-vapor (HP)

A unidade comum de potência mecânica é o hp (ou HP).

Há muito tempo no século 18, James Watt, o inventor do motor a vapor, descobriu que um cavalo inglês poderia trabalhar à razão de 550 lb.pé por segundo ou 33.000 lb.pé por minuto, por um espaço razoável de tempo. A partir dessas observações veio o hp, o qual é a unidade padrão de potência no sistema inglês de medida. Para calcular a capacidade de um motor em hp, divide-se a potência desenvolvida em lb.pé por mi nuto por 33.000, ou a potência em Ib.pé por segundo por 550.

Hp = Ib.pe/mim      ou     lb.pe/ seg

          33.000                      550

Conforme mostrado acima, trabalho é o produto de uma força por uma distância;e potência é o trabalho por unidade de tempo. Conseqüentemente, se um peso de 33000 Ib. for levantado verticalmente na altura de um pé, em um minuto, a potência despendida é 33000 lb.pé por minuto ou exatamente um hp.

O trabalho não é realizado apenas quando a força é aplicada para levantamento. A força pode ser aplicada em qualquer direção. Se um peso de 100 Ib. for arrastado no solo, uma força estará sendo aplicada para desenvolver trabalho, embora a direção do movimento resultante seja aproximadamente horizontal, o valor dessa força dependerá da aspereza do piso.

Se o peso for ligado a uma mola com escala graduada em Ibs. e então arrastado, puxando-se o punho da escala, o valor da força requerida pode ser medido. Suponhamos que a força requerida seja 90 lb. e que o peso de l00 lbs. seja arrastado 660 pés em dois minutos. O valor do trabalho realizado em dois minutos será 59.400 Ib. pé, ou 29700 Ib.pé por minuto; o hp. despendido nesse caso será 29700 dividido por 33000 ou 0,9 hp.
 
Deslocamento do êmbolo

Quando outros fatores permanecem iguais, quanto maior o deslocamento maior será potência máxima que o motor desenvolverá.

Quando um êmbolo se move do ponto morto inferior para o ponto morto superior, ele desloca um volume específico. O volume deslocado é conhecido como cilindrada, e é expresso em polegadas cúbicas para a maioria dos motores de fabricação americana, e centímetros cúbicos para os outros.

O volume deslocado pelo pistão de um cilindro (ou cilindrada) pode ser obtido multiplicando a área da seção reta de um cilindro pela distância total que o êmbolo se desloca em um tempo do motor. Para motores multicilindros, esse produto é multiplicado pelo número de cilindros, para se obter o volume total ou cilindrado do motor.

Uma vez que o volume (v) de um cilindro é igual à área (A) da base multiplicada pela altura (H), é expresso matematicamente como:

V = AxH

Para nossos propósitos, a área da base é a área da seção reta do cilindro ou da face superior do êmbolo.
     
 Fonte: Manual de Mecânico de Manutenção Aeronáutica - Grupo Motopropulsor - DAC. Fotografias, acréscimos ao texto original e notas - Marcos Ramon da Silva.
 

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