Разница между газотурбинным двигателем и поршневым двигателем (поршневой двигатель)

Газотурбинный двигатель против поршневого двигателя (поршневой двигатель)
 

Как и всем остальным машинам, самолет нуждается в источнике энергии для работы, особенно для создания тяги, необходимой для движения самолета вперед. С самых первых попыток поршневые двигатели, работающие на бензине, использовались для силового полета..

Первый в мире более тяжелый, чем воздушный полет был осуществлен Wright Flyer I, и он был оснащен одним 4-цилиндровым поршневым двигателем с водяным охлаждением, который развил мощность до 12 лошадиных сил. До Второй мировой войны каждый самолет работал на поршневых / поршневых двигателях..

На последних этапах Второй мировой войны немцы использовали реактивный двигатель для питания самолетов, и вскоре последовали другие страны. Хотя концепция и дизайн разрабатывались с 1930-х годов, успешная реализация реактивного двигателя наступила только после окончания Второй мировой войны..

С тех пор благодаря множеству преимуществ перед поршневыми двигателями реактивный двигатель и его варианты стали преобладающей формой силовой установки для самолетов..

Подробнее о поршневом двигателе (поршневой двигатель)

Поршневой двигатель, также известный как поршневой двигатель, представляет собой машину с поршневыми поршнями, которая преобразует тепловую энергию от процесса сгорания в механическую работу, такую ​​как работа на валу. Основные типы двигателей, используемые в самолетах, основаны на сжигании ископаемого топлива и называются двигателями внутреннего сгорания..

Механика двигателя заключается в перемещении вала, соединенного с поршневым цилиндровым механизмом, путем создания большого давления внутри цилиндра. В зависимости от того, как цилиндры расположены вокруг вала, они подразделяются на прямые (вертикальные), вращательные, радиальные, V-образные и горизонтально противоположные..

Упомянутые выше типы двигателей работают по циклу Отто, и они использовались в большинстве самолетов в начале 20-х годов.^го века. Обычно они используются для привода винта, который генерирует тягу. Любой самолет, работающий на поршневых двигателях, имеет относительно низкие максимальные скорости, а мощность, создаваемая двигателями, сравнительно меньше, чем у реактивных двигателей. Причина в том, что отношение мощности к весу поршневых двигателей очень низкое, и, если требуется большая мощность, размер двигателя должен быть увеличен, что увеличивает общий вес самолета, что нежелательно для самолетов. Конструкция и производство поршневых двигателей менее сложны и требуют меньшего технического обслуживания, а стоимость поршневых двигателей также низкая.

Подробнее о газотурбинном двигателе

Газотурбинный двигатель или просто газовая турбина представляет собой двигатель внутреннего сгорания, использующий газы, такие как воздух, в качестве рабочей жидкости. Термодинамический аспект работы газовой турбины идеально моделируется циклом Брайтона. Газотурбинные двигатели работают на основе вращающихся компонентов и, следовательно, имеют рабочую жидкость, непрерывно протекающую через двигатель в радиальном или осевом направлениях. Они являются основным компонентом реактивного двигателя.

Основными компонентами газотурбинного двигателя являются компрессор, камера сгорания и турбина, а иногда и сопло. Они работают, приводя рабочую жидкость в различные термодинамические состояния и извлекая работу вала или тягу на выхлопе. Если используется тяга, создаваемая выхлопом, она известна как турбореактивный двигатель; если турбина извлекает некоторую часть работы и приводит в движение вентилятор, она известна как турбовентиляторный двигатель. Тип двигателя, который извлекает почти всю работу, поскольку работа вала турбины известна как турбовальный двигатель; если пропеллер приводится в движение валом, он известен как турбовинтовой двигатель.

Существует множество вариантов газовых турбин, предназначенных для конкретных задач. Они предпочтительнее, чем другие двигатели (в основном поршневые) из-за их высокого отношения мощности к весу, меньшей вибрации, высоких скоростей работы и надежности..

В чем разница между газовой турбиной и поршневым двигателем (поршневой двигатель)?

• Поршневые двигатели имеют возвратно-поступательные механизмы (от и до движения), в то время как газотурбинные двигатели имеют вращательные механизмы..

• Оба используют воздух в качестве рабочей жидкости, но поток в газовых турбинах непрерывный, в то время как поршневые двигатели имеют прерывистый поток..

• Соотношение мощности и веса газотурбинных двигателей намного выше, чем у поршневых двигателей..

• Газовые турбины имеют сложную конструкцию и производство, а поршневые двигатели имеют более простую конструкцию и более просты в изготовлении..

• Техническое обслуживание поршневых двигателей проще и должно выполняться часто, в то время как техническое обслуживание газотурбинных двигателей является сложным, но проверка и техническое обслуживание проводятся с более длительными интервалами..

• Газотурбинные двигатели или их варианты дороги, а поршневые двигатели относительно недороги..

• Газотурбинные двигатели приводят в действие большие и мощные самолеты, такие как военные реактивные истребители или коммерческие авиалайнеры, но поршневые двигатели используются в самолетах меньшего и малого радиуса действия..