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I LIMITI DEL MOTORE A SCOPPIO
I motori a scoppio, benzina o Diesel, sono ancora
insuperati nella produzione dei mezzi di trasporto su strada. Però l’energia
termica della combustione produce inizialmente un moto alternativo, quello
del pistone nel cilindro, che va trasformato in moto rotatorio ricorrendo al
sistema biella-manovella, con una consistente perdita di energia a causa
degli attriti. Se fosse possibile trasformare immediatamente l’energia
termica in moto rotatorio si otterrebbero due vantaggi: un ulteriore
incremento del rendimento e la diminuzione del peso del motore, poiché
verrebbero eliminate le bielle e i congegni meccanici collegati. Potenza e
leggerezza realizzerebbero così un motore adatto alla propulsione aerea.
LE TURBINE: L'ENERGIA TERMICA
TRASFORMATA IN MOTO ROTATORIO
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Motori con le caratteristiche meccaniche sopra descritte
erano già conosciuti verso la fine del secolo scorso: si tratta delle
turbine a vapore, il cui primo esemplare, collegato ad un alternatore
per la produzione di energia elettrica, venne sperimentato fin dal 1887.
Nelle turbine a vapore però, l’energia termica, sotto forma di vapore
surriscaldato, viene prodotta all’esterno del motore, in pesanti e
voluminose caldaie. Per poter realizzare un motore potente compatto e
leggero, è necessario che l’energia termica si sviluppi all’interno
della turbina, e non fuori. In altre parole occorre che la turbina sia
messa in rotazione direttamente dalla forza dei gas sviluppati da una
combustione interna, come nel caso dei motori a scoppio. Questo motore è
la turbina a gas |
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LA TURBINA A GAS APPLICATA ALLA
PROPULSIONE AEREA
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Le prime turbine a combustione interna furono realizzate
negli Stati Uniti negli anni venti. La loro applicazione nella propulsione
aerea, come motori turbogetti, determinò la supremazia del trasporto aereo
sulle lunghe distanze. Ma come è fatto un turbogetto?
IL TURBOGETTO è un motore che richiede una tecnologia
metallurgica molto sofisticata, poiché deve sopportare temperature
elevatissime. La sua realizzazione è dunque complessa, ma il suo
funzionamento è semplice. Un turbogetto è una specie di grosso cilindro;
l’aria che entra dalla presa anteriore passa nella camera si combustione
fortemente compressa, quindi riscaldata, da un compressore. Qui viene
iniettato il carburante (cherosene) che, a contatto con l’ aria
surriscaldata, si incendia spontaneamente sviluppando un’enorme quantità di
gas. Questi uscendo colpiscono le pale del rotore della turbina, fornendo
così al velivolo una spinta in avanti per reazione. Questo motore è detto
anche Turboreattore.
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