“Cambio del motor en distintas aeronaves”

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Universidad Aeronáutica en Querétaro

“Cambio del motor en distintas aeronaves”

Grupo: ING-003D

Equipo: UNO

• García Javier Mariana                             4837
• García Palacios Edson Eduardo             4692
• López Novoa Sebastián                          4757
• Servín Lugo Emmanuel Xavier                4523

Fecha de entrega:

25 de noviembre del 2016

ÍNDICE

RESUMEN

Mediante la realización de este proyecto, lo que se investigó es que tan factible es realizar el cambio de un motor de reacción (los cuales se ocupan actualmente en las aeronaves, como lo son principalmente aviones comerciales) por motores radiales utilizados en helicópteros considerando la relación peso-potencia para así tener la misma eficiencia y se les pueda dar el mismo uso con el que actualmente trabajan.

También lo que se buscaba es que mediante este cambio puedan reducirse los costos tanto para la empresa que los fabrica como para el comprador, está reducción empezaría desde el distinto precio que se tiene entre estos dos motores, siendo el motor radial más barato, así como un ahorro en el momento del mantenimiento del mismo.

La experimentación realizada fue respecto a un solo tipo de avión, el cual consideramos era el mejor, ya que era de tamaño mediano para así tener un marco de referencia para modificaciones que se puedan realizar más adelante tomando como parámetros los resultados obtenidos de esta investigación.

PREGUNTA EXPERIMENTAL:

¿Es factible el cambio del motor utilizado hoy en día en los aviones con el fin de tener mayor eficiencia, así como un ahorro económico para las empresas que los fabrican y compran?

• Eficaz: cumplir objetivo.
• Eficiente: uso racional de los recursos que se tienen.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

Los motores de reacción manejan temperaturas de operación muy altas, lo que resulta en un rápido desgaste de sus partes. Para minimizar dicho desgaste se ha implementado un sistema de enfriamiento hidráulico, mismo que eleva el costo de manufactura, el peso del motor y, por lo tanto, de la aeronave.  En contraste, los motores radiales enfriados por aire son más ligeros y eficientes que los motores mencionados con anterioridad, resultando en un menor desgaste del motor y en el costo de producción y mantenimiento.

JUSTIFICACIÓN:

Los motores radiales son un tipo de motor de combustión interna utilizado principalmente en el sector aeronáutico, actualmente es empleado en helicópteros. Debido a su composición mecánica y bajo costo de manufactura, es una buena alternativa para poder emplearlo en pequeñas de ala fija, maximizando su eficiencia en relación de peso-potencia.

Al analizar la razón por la que el motor radial no es utilizado masivamente en la actualidad, nos dimos la tarea de buscar una manera para aumentar la relación potencia-peso de dichos motores. Este aumento permitiría emplearlos en aviones de ala fija, y, de manera adicional, aprovechar las diferentes ventajas que tienen éstos en comparación con otros tipos de motor empleados en el sector aeronáutico.

La principal ventaja que ofrece el motor radial es su menor costo de producción y de mantenimiento, al igual que una mayor eficacia en el consumo de combustible. Por esta razón, maximizando la potencia generada se podría reducir tanto el costo de los viajes como la adquisición de un avión pequeño. En los Años 1930 se inició un debate técnico para ver cuál de los tipos de motores, radial, en línea o en V, era mejor. Por su parte el radial presenta una gran relación potencia/peso, sencillez de funcionamiento, alta potencia y torsión superior a las otras dos disposiciones. Por esta razón el debate sólo se resolvió en el transcurso del tiempo, demostrando que sin importar la disposición el mejor motor es aquel que suple las necesidades por las cuales fue escogido. Los tres tipos de disposición fueron reemplazados progresivamente con la masificación de los motores de cilindros horizontalmente opuestos (enfriados por aire) y la aparición de los motores a reacción. Lo que se busca con esta experimentación es volver a lo que anteriormente se pensaba y comprobar que se puede reemplazar el motor sin alterar las funciones que se tienen actualmente en el avión

Hipótesis:

Si los motores convencionales enfriados con aire utilizados actualmente en las aeronaves de ala fija se sustituyen por motores radiales del tipo empleado en helicópteros, entonces se podrá optimizar el costo de fabricación y mantenimientos además del peso de la aeronave.

Objetivo general:

Implementar el uso de un motor radial en las aeronaves de ala fija para tener una mejor eficiencia de la misma, así como una reducción en los costos de producción y de mantenimiento y en el precio de venta.

Objetivos Particulares:

• Comparar costo de motor radial con uno de enfriamiento hidráulico.
• Comparar la relación peso-potencia de los dos motores a estudiar.
• Comparar los costos de mantenimiento de los distintos motores.

Variables experimentales:

• Peso del motor.
• Costo de producción.
• Costos de Mantenimiento.

Marco teórico

Gracias al Ciclo Otto se inventó el motor de combustión interna, sería aplicado a la aeronáutica de finales del siglo XIX. Estos motores, enfriados por agua, generaban potencia por medio de una hélice. La hélice, debido sus dos palas alabeadas, propulsaba la masa de aire circundante, arrastrando al aeroplano hacia adelante, produciendo el vuelo. En 1903, los hermanos Wright lograron realizar el sueño casi imposible de hacer volar un artefacto más denso que el aire. Los motores se perfeccionaron con el tiempo, logrando aprovechar su potencia para luego ser montados en los primeros aviones de transporte y militares, como los de la Primera Guerra Mundial. 

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