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QUE ES Y COMO FUNCIONA UNA TURBINA Para todos aquellos interesados en esta fabulosa forma de propulsión voy a explicar en la forma más sencilla posible como es que funciona una turbina, para ello me voy a basar en la forma más simple de turbina, la que posee una sola etapa de compresión y una sola etapa de turbina, a continuación describiré cada componente por separado COMPRESOR: El compresor se encuentra en la entrada del motor y se encuentra conectado al disco de turbina por medio de un eje, el compresor puede ser de tres tipos diferentes: Axial: la corriente de aire que atraviesa el compresor lo hace en el sentido del eje (de ahí el nombre de axial), consta de varios discos giratorios (llamados etapas) en los cuales hay una serie de "palas" (alabes), entre cada disco rotor hay un disco fijo (estator) que tiene como función dirigir el aire con el ángulo correcto a las etapas rotoras. El compresor axial es él mas utilizado en las turbinas "de verdad" pero para las pequeñas turbinas de aeromodelismo es muy difícil de construir y balancear, si bien algunos han construido turbinas con compresor axial, por el momento están fuera del alcance de la mayoría Radial o Centrifugo: la corriente de aire ingresa en el sentido del eje y sale en sentido radial, consta de un solo disco con alabes en una o ambas caras, es el compresor universalmente utilizado en las micro turbinas por ser fácil de obtener (proveniente de un turbo compresor de auto) y balancear, es mucho más resistente que el axial pero como desventaja es mas pesado y tiene un área frontal mayor Diagonal: es una cruza entre los dos anteriores, es prácticamente anecdótico puesto que salvo en los primeros intentos de construir micro-turbinas no se ha utilizado Tubo de cojinetes ó pasaeje: Es un elemento cilíndrico por cuyo interior pasa el eje de la turbina y además se encarga de dar estructura al motor va fijado a la parte posterior del difusor y a la parte delantera del conjunto N.G.V., en su interior se colocan los cojinetes que soportan el eje estos deben tener adecuada refrigeración y lubricación para que sobrevivan las tremendas velocidades de rotación a las que son sometidos, actualmente y para cualquier aplicación por encima de las 100000 R.P.M. se recomienda usar rodamientos sin jaula con bolillas cerámicas DIFUSOR: Tiene como misión cambiar la velocidad de la corriente de aire que viene del compresor para aumentar la presión. Consta de una serie de pasajes que se ensanchan hacia atrás (conductos divergentes), el difusor es diferente según el compresor sea axial o centrifugo CÁMARA DE COMBUSTIÓN: Es una de las partes mas criticas de las turbinas de aeromodelismo, su diseño es critico dado que la temperatura de salida es fundamental así como la longitud de la cámara esta limitada por cuestiones de diseño que no vienen al caso, entonces esta parte debe ser diseñada con sumo cuidado para permitir la completa combustión dentro de la longitud de la misma. Existen varios tipos de cámara de combustión, pero la universalmente utilizada para las micro turbinas es la denominada "anular", como su nombre lo indica tiene la forma de dos anillos concéntricos La mayoría de las micro turbinas usan diversos métodos basados en el pre-calentado del Kerosén que ingresa a la cámara para permitir la evaporación o vaporización del combustible liquido, en algunos modelos esto se logra con una serpentina enrollada en el interior de la cámara, otros usan unos tubos en forma de gancho en la tapa frontal de la cámara en cuyo interior se inyecta el combustible aunque actualmente el método más usado es el que utiliza unos tubos vaporizadores que cruzan la cámara desde atrás hacia adelante inyectándose el kerosene en el extremo posterior de la cámara de combustión ALABES GUÍA DE TURBINA ( N.G.V.): Esta parte tiene como función aumentar la velocidad de la corriente de gas caliente que sale de la cámara de combustión y dirigirla con el ángulo apropiado al disco de turbina. Esta pieza es la mas expuesta a altas temperaturas que en algunos casos superan los 700 °C por lo tanto se construyen en aleaciones inoxidables para alta temperatura, básicamente consta de una serie de alabes "estatores" que se cierran hacia la parte trasera (conducto convergente), también difieren si son para turbina radial o axial Conjuntos N.G.V para turbina radial (Derecha) y para turbina axial (izquierda) DISCO DE TURBINA: Es la parte encargada de extraer parte de la energía de la corriente de gas para convertirla en movimiento, su única función es hacer rotar el compresor al cual se encuentra unido por medio de un eje, la turbina se halla sujeta a elevadas temperaturas y lo que es peor a elevadas cargas centrifugas que unido a la disminución de resistencia del material por causa de la temperatura hacen que este sea el elemento que mas importancia tiene en cuanto a la elección de materiales, sin excepción se utilizan aleaciones con elevado contenido de níquel y cromo (comercialmente tienen diferentes nombres como ser INCONEL, NIMONIC etc.) aunque en los primeros modelos de turborreactores "caseros" se utiliza acero inoxidable con buenos resultados. Existen dos tipos de discos de turbina: Los axiales: Son los mas utilizados pues poseen excelentes características de aceleración y un peso bastante reducido, su única contra es que deben respetarse a estrictamente las temperaturas y velocidades máximas sino se corre el riesgo de que el disco se "desintegre" literalmente, este tipo puede ser fabricado con mucha paciencia y Herramientas comunes o con sofisticados sistemas (control numérico, electro erosión, etc.) o bien comprados a diferentes fabricantes para su uso especifico en turbinas de aeromodelismo, aunque su precio no es nada económico Las radiales: Si bien se utilizan menos (de hecho la primer marca que comercializo turbinas o sea JPX utiliza este tipo) por ser bastante mas pesadas y por lo tanto tardan mas en acelerar tienen la particularidad de ser muy robustas, soportan mas revoluciones a mayor temperatura y tal vez como "ventaja" adicional para el constructor amateur es que estas turbinas son las utilizadas por los turbo compresores de auto, lo que las hace mas fáciles de obtener (en cualquier casa que se dedique a turbo cargadores) LA TOBERA DE ESCAPE: En esta parte los gases de escape son acelerados para aumentar el empuje producido por la turbina, básicamente es un conducto cónico y algunas veces también posee un cono interior El ciclo de funcionamiento es como sigue: El aire ingresa al compresor donde aumenta parcialmente la presión y temperatura, luego es llevado al difusor donde se produce el incremento final de presión, el aire ingresa a la cámara de combustión donde se mezcla con el combustible y se quema para incrementar la temperatura (y por lo tanto la energía total contenida en el gas), luego es dirigido hacia el conjunto de alabes estatores de la turbina (N.G.V., Next Gide Vane) estos tienen como misión dirigir el gas hacia el disco de turbina con el angulo correcto y además incrementar su velocidad, luego el gas pasa por el disco de turbina donde parte de la energía que contiene es extraída para mover el compresor (en las micro turbinas se extrae una GRAN parte de la energía) al cual se encuentra unido por medio de un eje, el gas deja la turbina con gran temperatura y velocidad pero es acelerado aun mas en la tobera de escape, el gas que sale a gran velocidad es el responsable de la reacción que se conoce como "empuje" de la turbina. Las turbinas no pueden arrancar por si solas, necesitan ser llevadas a un determinado numero de RPM para crear suficiente presión en el motor para permitir el funcionamiento, en las turbinas de aeromodelismo esto suele estar cerca de las 20000 RPM, sin embargo el ralentí de estas turbinas suele estar entre 30000 y 40000 RPM para mejorar la aceleración y "suavizar" el comportamiento general Fuente: http://nestorch.freeservers.com/quees.html

Los grandes motores marinos Los motores Diesel desplazaron completamente a las turbinas de vapor en el siglo pasado. Salvo en grandes buques militares en los que también se emplean reactores nucleares para la propulsión, el Diesel es el gran rey. En esta imagen vemos un cigüeñal de un monstruoso motor de 10 cilindros, en cada uno de los cuales podríamos entrar holgadamente. Esto se debe a que el Diesel es muy fiable, más sencillo y más económico. Los grandes motores diesel de mercantes y grandes esloras funcionan a unas 100 revoluciones por minuto, pudiéndose sentir cada explosión en los cilindros. La lentitud de funcionamiento permite utilizar combustibles muy densos como el Fuel oil. El fuel pesado es un liquido oleaginoso y oscuro que hay que precalentar antes de inyectar para que disminuya su viscosidad. Tiene más poder energético y es dos veces más barato que el gasoil que utilizamos en los coches o embarcaciones de recreo. Al girar muy lentamente, el cigüeñal puede conectarse directamente con el eje de propulsión de la hélice evitando el uso de costosas reductoras que además generan pérdidas de potencia. Para hacerlos más baratos y sobre todo fiables, por no tener, no llevan ni embrague ni inversora para la marcha atrás. Menos piezas, menos averías. Para arrancarlos es necesario inyectar aire a presión en los pistones de modo que todo el conjunto comience a girar. Para la marcha atrás hay que parar el motor cambiar un ajuste en los árboles de levas y darle arranque pero esta vez en sentido contrario. Toda la operativa puede llevar una decena de minutos! Son enormes y pueden llegar a tener 100.000 caballos de potencia con 14 cilindros. 25 metros de longitud, 2500 toneladas de peso, lo cual hace que se tengan que enviar y montar pieza a pieza en el barco de destino. Estos grande monstruos consumen 13 metros cúbicos de Fuel por hora, es decir en cada 'pistonazo' explotan cerca de 200 centímetros cúbicos de combustible! Fuente: http://www.fondear.org/infonautic/Barco/Motores_Helices/Motor_Grandes/Motor_Grandes.htm Espero les agrade... Saludos

Motor SAAB de compresión variable La sobrealimentación es una forma de aumentar la potencia de un motor de combustión interna. Sin ella, es el propio movimiento de los pistones el encargado de succionar aire hacia el interior de los cilindros para producir la combustión, por lo que el llenado no es todo lo eficiente que sería deseable. Sin embargo, la sobrealimentación trae consigo una serie de problemas. Las presiones y temperaturas que se alcanzan en el interior de los cilindros son mucho mayores, lo que obliga a la construcción de motores más robustos y a cuidar especialmente aspectos como la refrigeración y la lubricación. Además, en el caso de los motores de nafta esas superiores temperaturas pueden provocar que aparezca la detonación. Conseguir modificar la relación de compresión durante el funcionamiento del motor no es tarea en absoluto sencilla. Para lograrlo hay que idear un método que permita variar la distancia quse existe entre la culata y los pistones cuando estos se encuentran en el punto muerto superior. Esto se puede hacer bien variando la altura hasta la que estos pueden ascender, bien modificando la posición de la culata respecto al resto del motor. Este último es el camino seguido por Per Gillbrand, un ingeniero de Saab . Gillbrand ha modificado profundamente la estructura básica bloque-culata de un motor de combustión interna tradicional. En lo que Saab denomina culata integral se han unido la culata tal como la conocemos ahora, y los cilindros por cuyo interior se deslizan los pistones. En la parte inferior, la bancada, únicamente quedan el cigüeñal, las bielas, los pistones y el resto del bloque. Culata integral y bancada quedan selladas por un fuelle de goma que permite el movimiento relativo entre ambas. Detalle del fuelle de goma El volumen de la cámara de combustión varía haciendo pivotar la culata integral sobre la bancada por medio de un actuador hidráulico. La culata descansa sobre este mecanismo y sobre un apoyo que actúa como una simple bisagra. Al mover el actuador la culata bascula sobre ese apoyo un máximo de 4 grados, suficiente para que la relación de compresión pueda pasar de 8:1 a 14:1 de forma continua. De este modo varía la relación de compresión durante el funcionamiento normal del motor. Esto permite no sólo tener lo mejor de dos tipos de motores, sobrealimentados y atmosféricos, sino ir aún más lejos y llevar el valor de compresión hasta cifras que resultarían imposibles si el motor debiera trabajar siempre con ellas. Así, cuando la potencia requerida no sea alta, el compresor funcionará con una baja presión de soplado. Esto permite usar una alta relación de compresión de hasta 14:1 (muy por encima de la de cualquier motor de nafta fabricado en serie) sin que se produzca detonación, con los beneficios que aporta de cara al rendimiento termodinámico. En el momento en que se exija una alta potencia, el compresor soplará con fuerza y entrará una elevada cantidad de aire y nafta en los cilindros. Para evitar la detonación se reducirá la relación de compresión hasta 8:1, menor que la de la inmensa mayoría de modelos turboalimentados. Esto hace inevitable que en esas condiciones el aprovechamiento del combustible no sea el óptimo, pero no obliga a lastrar al motor con este condicionante en todo momento, como ocurre en un motor sobrealimentado tradicional; cuando la potencia requerida descienda, la relación de compresión volverá a aumentar y con ello la eficacia en el uso del combustible. Según Per Gillbrand, «la parte mecánica estaba suficientemente desarrollada hace tiempo, pero hasta ahora no teníamos los conocimientos de sobrealimentación y —sobre todo— el control electrónico que requiere este motor». Para llevar a la práctica el SVC, Gillbrand ha trabajado durante los últimos 10 años en una serie de prototipos, cuyo representante actual es un 5 cilindros de únicamente 1,6 litros de cilindrada, ayudado por un compresor mecánico con intercooler. Anteriormente trabajó con configuraciones diferentes a la actual, destacando un 6 cilindros de tan sólo 1,4 litros de cilindrada. Gracias a la posibilidad de reducir la compresión hasta 8:1 la presión máxima absoluta de admisión llega a 2,8 bares, muy por encima de lo habitual. Con esta sobrealimentación, consigue una potencia máxima de 225 caballos y un par de hasta 305 Nm. Ello significa una potencia y par específicos de 140 caballos y 190 Nm por litro. Es necesario fijarse en modelos como el Carisma EVO VI para encontrar cifras semejantes. Pero gracias a que la relación de compresión pueda aumentarse hasta nada menos que 14:1 cuando la potencia requerida no sea alta, el motor SVC consigue esas cifras con un consumo un 30% menor que el de un motor tradicional de similar potencia. Esto facilita el cumplimiento de presentes y futuras normas de emisiones. El por qué se ha usado un compresor mecánico en lugar de un turbocompresor movido por los gases de escape, tan ampliamente utilizado por Saab , hay que buscarlo en el hecho de que habría sido muy difícil lograr una presión de soplado tan alta manteniendo el tiempo de respuesta en unos valores razonables. Por el momento estos motores son sólo prototipos, y el duro trabajo al que ha de ser sometido el mecanismo encargado de modificar la relación de compresión debe plantear no pocos problemas de diseño (no olvidemos que ha de ser capaz de acercar o alejar dos piezas entre las cuales existen las elevadas presiones provocadas por la combustión). Sin embargo, parece la aproximación más seria a la idea del motor de compresión variable llevada a cabo hasta la fecha, y es muy posible que Saab esté en condiciones de llevarla a la serie en el plazo de unos años http://www.km77.com/tecnica/motor/motorsaabsvc/texto.asp[/link] Saludos Espero les agrade y si hay algun error sepan disculpar primer post