Ce este un motor cu turbină cu gaz?

Un motor cu turbină cu gaz folosește un gaz presurizat pentru a învârti o turbină și un compresor. În interiorul motorului, combustibilul este aprins pentru a crește temperatura și presiunea gazului. Acest lucru face ca gazul să acționeze asupra turbinei cu o viteză mai mare. Motoarele cu turbine cu gaz sunt folosite pentru a alimenta multe avioane și bărci și au fost folosite recent în unele tancuri de luptă.

O turbină folosește energia unui fluid care curge pentru a roti o roată. Conceptul de turbină există de mulți ani; morile de vânt și roțile de apă sunt exemple simple. Aerul în mișcare trece peste palele înclinate ale unei mori de vânt, determinând roata să se învârtească. Turbinele pot fi folosite și cu abur, ca în cazul multor centrale electrice. Turbina dintr-un motor cu turbină cu gaz, totuși, folosește aer sub presiune pentru a se roti.

Inginerul norvegian Aegidius Elling a primit un brevet pentru o turbină cu gaz în 1884. Primul său model de turbină care producea mai multă putere decât consuma a fost dezvăluit în 1903. Designul lui Elling a blocat un compresor de aer care se învârte pe turbină, o caracteristică utilizată pe scară largă astăzi. El credea că, dacă s-ar putea găsi mai multe materiale rezistente la căldură, motorul cu turbină cu gaz ar putea fi folosit pentru a alimenta avioanele.

Principalele părți ale unui motor cu turbină cu gaz sunt compresorul, zona de ardere și turbina. Aerul intră în compresor la presiune normală și apoi este comprimat. În zona de ardere, un anumit tip de combustibil este ars pentru a crește temperatura și conținutul de energie al aerului. Gazul de înaltă temperatură, de înaltă presiune este apoi forțat să iasă din motor, rotind turbina la ieșire. Un arbore solid conectează compresorul și turbina – rotația turbinei este folosită pentru a învârti compresorul, ceea ce face ca motorul în ansamblu să fie mai eficient.

Arborele care conectează compresorul la turbină poate fi folosit sau nu pentru a alimenta dispozitive suplimentare. Într-un motor cu reacție, metoda de obținere a forței este expulzarea gazelor de eșapament la o viteză mare, ceea ce face ca aeronava să fie împinsă înainte. La vehiculele care nu sunt propulsate prin tracțiune, arborele de rotație poate fi folosit pentru a efectua lucrări mecanice. Tancul M1 Abrams al Armatei Statelor Unite folosește în acest scop un motor cu turbină cu gaz. În acest caz, fluxul de gaz este folosit pentru a roti un arbore care alimentează treptele rezervorului.

Un motor cu turbină cu gaz are mai multe avantaje față de tipul de motor întâlnit în majoritatea automobilelor. În primul rând, are un raport putere-greutate mai bun. Motoarele cu turbine cu gaz sunt, de asemenea, mai mici decât omologii lor de automobile pentru o anumită cantitate de putere. Aceste motive explică de ce multe elicoptere și avioane folosesc acest tip de motor.