SUBCONJUNTOS MAIORES

Os conjuntos incluídos na discussão que se segue são parte integral, ou uma combinação dos componentes, os quais contêm as seções principais do motor turbojato.

Difusor

O difusor é a seção divergente do motor. Tem a importante função de trocar a alta velo- cidade do ar de descarga do compressor para pressão estática. Isso prepara o ar para entrar nos queimadores à baixa velocidade,de forma que irá queimar sem que apague.

Adaptadores de ar

Os adaptadores de ar do compressor cen- trífugo estão ilustrados na figura 1-37 junta- mente com o difusor. O propósito dos dutos de saída de ar é distribuir o ar do difusor para as câmaras de combustão individuais, tipo caneca. Em alguns casos, os injetores de combustível ou plugs de ignição também estão montados no duto de escape.

Rotor do motor

O rotor do motor é uma combinação dos rotores do compressor e da turbina em um eixo comum, o eixo comum liga os eixos da turbina e do compressor por um método conveniente. O rotor está apoiado por mancais, os quais es- tão apoiados em convenientes caixas de man- cais

Mancais principais

Os mancais principais têm a função crítica de suportar o rotor principal.

O número necessário de mancais para su- portar o motor adequadamente, e para a maioria das peças, será decidido pelo comprimento e peso do rotor.

O comprimento e peso são afetados dire- tamente pelo tipo de compressor usado no mo- tor. Naturalmente, um compressor axial bi-

partido irá requerer maior apoio que um com- pressor centrífugo.

Provavelmente o número mínimo de man- cais requeridos seria três, enquanto alguns dos modelos mais modernos de compressor axial bi-partido requerem seis ou mais.

Os rotores de turbina a gás são geralmente suportados, ou por mancais de esferas, ou de roletes. Mancais hidrodinâmicos ou tipo desli- zante estão recebendo alguma atenção quanto ao uso em turbinas, onde a velocidade de ope- ração do rotor aproxima-se de 45.000RPM e onde são previstas excessivas cargas nos man- cais durante o vôo (ver figura 1-66). Em geral, os mancais antifricção de esferas ou roletes são preferidos, uma vez que eles:

(1) oferecem pouca resistência à rotação;

(2) facilitam a precisão de alinhamento dos elementos rotativos;

(3) são relativamente baratos; (4) são facilmente substituídos;

(5) resistem as sobrecargas momentâneas; (6) são de fácil refrigeração, lubrificação e

manutenção;

(7) acomodam tanto cargas radiais quanto axi- ais;

(8) são relativamente resistentes a tempe- raturas elevadas.

Figura 1-66 Tipos de mancais principais usa- dos para suportar o rotor de turbi- na a gás.

Suas principais desvantagens são a vulne- rabilidade a materiais estranhos e a tendência a falhas sem aviso antecipado.

Geralmente os mancais de esferas são posicionados no eixo do compressor ou no da

turbina, de forma que possam absorver quais- quer cargas (trações) axiais ou radiais. Devido os mancais de roletes apresentarem uma super- fície trabalhante maior, eles são melhor equi- pados para suportar cargas radiais que cargas de tração. Portanto, eles são utilizados primari- amente para esse propósito.

Um conjunto típico de mancais de esferas ou de roletes inclui um alojamento de sustenta- ção, o qual deve ser fortemente construído e apoiado, de forma a suportar as cargas radial e axial do veloz movimento do rotor.

O alojamento do mancal geralmente con- tém selos para evitar vazamentos de óleo, do seu caminho ou fluxo normal. Ele também dis- tribui o óleo para os mancais para sua lubrifi- cação, geralmente através de pulverizadores.

O selo de óleo pode ser o labirinto ou do tipo fio helicoidal. Esses selos também podem ser pressurizados para minimizar o vazamento de óleo ao longo do eixo. O selo labirinto é geralmente pressurizado, porém o selo helicoi- dal depende apenas do rosqueamento reverso para impedir o vazamento. Esses dois tipos de selos são similares, diferindo apenas no tama- nho do fio, e no fato de que o selo labirinto é pressurizado.

Outro tipo de selo de óleo utilizado em alguns dos motores mais recentes é o selo de carbono. Esses selos são geralmente carregados por mola e são similares quanto ao material e aplicação às escovas de carvão utilizadas em motores elétricos. Os selos de carbono apoiam- se numa face provida para criar uma cavidade selada para o mancal; com isso, evitando o va- zamento de óleo ao longo do eixo no fluxo de ar do compressor ou seção da turbina.

Figura 1-67 Selo de carbono para óleo.

O mancal é geralmente provido de uma face de assentamento usinada no eixo apropria- do. Ele é, geralmente, travado na posição por uma arruela de aço ou outro dispositivo de tra- va adequado.

O eixo do rotor também provê um reves- timento ajustado para o selo de óleo no aloja- mento do mancal.

Esses revestimentos usinados são chama- dos estrias e se encaixam no selo de óleo, em- bora sem tocá-lo realmente. Se ocorrer roça- mento, resultará em desgaste e vazamento. MOTOR TURBOÉLICE

O motor turboélice é a combinação de uma turbina a gás e uma hélice. Motores turbo- élice são basicamente similares aos turbojatos, já que ambos têm um compressor, câmara de combustão, turbina e um pulverizador, todos operando da mesma forma em ambos os moto- res.

Contudo, a diferença é que a turbina no motor turboélice geralmente tem mais estágios que a do motor turbojato. Além disso, para o- perar o compressor e acessórios, a turbina tur- bopropulsora transmite potência aumentada para a frente através de um eixo e um trem de engrenagem para acionar a hélice. A força mai- or é gerada pelos gases de escapamento pas- sando através dos estágios adicionais da turbi- na.

Fazemos referência a figura 1-58, a qual mostra uma turbina multirotor com eixos coa- xiais para acionamento independente do com- pressor e da hélice.

Embora existam três turbinas utilizadas nessa ilustração, nada mais que cinco estágios de turbina têm sido usados para acionar os dois elementos rotores, hélice e os acessórios.

Os gases de escapamento também contri- buem para a potência entregue pelo motor atra- vés da reação, embora a quantidade de energia disponível para o empuxo seja consideravel- mente reduzida.

Uma vez que os componentes básicos de um turbojato ou turboélice diferem apenas li- geiramente quanto às características de projeto, seria simples aplicar os conhecimentos obtidos do turbojato ao turboélice.

O motor turboélice típico pode ser sepa- rado em conjuntos, como se segue:

(1) o conjunto da seção de potência, o qual contém os componentes maiores usuais dos motores de turbina a gás (compressor, câmara de combustão, turbina e seção de escapamento).

(2) o conjunto da caixa de engrenagens ou engrenagens de redução, o qual contém aquelas seções peculiares à configuração do turboélice.

(3) o conjunto do torquímetro, o qual transmi- te o torque do motor para a caixa de engre- nagens da seção de redução.

(4) o conjunto acionador de acessórios.

Esses conjuntos estão ilustrados na figura 1-68.

O motor turboélice pode ser usado com diferentes configurações. .

Figura 1-68 Conjuntos de componentes principais de um motor turboélice. Ele é frequentemente utilizado em aeronaves de

transporte, mas pode ser adaptado para utiliza- ção em aeronaves monomotoras