Qual a Diferença Entre os Motores Turbofan e Turboélice?

Com certeza a maioria de nós já viu no aeroporto aviões com “turbina” e aviões com hélice. Muitas pessoas que eu conheço por sinal, tem medo de voar em um ATR 72-600 por exemplo, por achar que por ser um avião que utiliza hélices é velho e não seguro, as mesmas pessoas me dizem que preferem viajar em aviões com turbinas. Mas o que as pessoas costumam chamar de “turbina”, na verdade é um motor turbofan, e a turbina é um dos componentes deste motor. Já o outro motor a hélice que muitos tanto temem é um motor turboélice que também tem uma turbina como componente (nem todo motor à hélice tem turbina, pois somente os motores à reação possui este componente, existem motores à hélice convencionais, mas isto é assunto para outro post), hoje falaremos dos motores à reação. Vamos falar sobre suas diferenças hoje. O princípio termodinâmico dos turbofans e turboélices é idêntico, eles diferem em funcionalidade e aplicabilidade.

Os motores de turbina funcionam com base nos princípios de compressão, combustão e expansão. A entrada do motor suga grandes quantidades de ar para vários estágios do compressor, onde a pressão e a temperatura do ar aumentam, o ar comprimido de alta temperatura é misturado ao combustível e inflamado no combustor. Os gases quentes se expandem e transferem energia para as turbinas, resultando em empuxo.

Turboélice

Como o nome sugere, um turboélice consiste em uma hélice presa ao eixo por meio de uma série de engrenagens. À medida que o escapamento da turbina gira o eixo, uma série de engrenagens diminui a velocidade de rotação antes de girar a hélice, como resultado, a hélice produz o impulso necessário para mover o avião para frente. Vale ressaltar que a hélice gera quase todo o empuxo necessário para o voo.

Os turboélices são altamente eficientes em velocidades subsônicas de 250 nós (460 km/h) a 400 nós (740 km/h). Eles perdem eficiência em velocidades mais altas, especialmente em velocidades supersônicas, devido às limitações de velocidade de rotação da hélice. Essa é a principal razão pela qual os turboélices são geralmente usados ​​em aeronaves muito menores. Apresenta deficiências aerodinâmicas e de design devido à sua hélice não contida. Além disso, uma falha de um motor em pleno voo, pode causar grande resistência aerodinâmica e um momento de rolamento muito maior no outro motor.

Turbofan

Um turbofan geralmente possui um eixo de baixa pressão conectando o ventilador, o compressor de baixa pressão e a turbina de baixa pressão. Um segundo eixo de alta pressão conecta o compressor de alta pressão e a turbina de alta pressão. Os dois eixos funcionam concentricamente em velocidades diferentes, aumentando a eficiência geral do motor. Este tipo de motor direciona apenas uma pequena porção do ar que entra para ser comprimido e misturado com combustível para combustão, pois a maior parte do ar entra na corrente de desvio, produzindo a maior parte do empuxo. A relação entre a vazão mássica do ar que entra no núcleo do motor (fluxo primário) e a vazão do ar de desvio (fluxo secundário) é conhecida como relação de desvio.

Os motores com baixa taxa de bypass permitem que mais ar entre no núcleo e produzam mais empuxo, pois estes motores são relativamente menos eficientes em termos de combustível e muito mais barulhentos. São normalmente usados ​​em aeronaves supersônicas de combate que possuem requisitos de potência mais elevados.

Os motores com alta taxa de bypass, por outro lado, são ideais para altas velocidades subsônicas. Nestes motores, aproximadamente 20% do ar entra no núcleo do motor, enquanto 80% desviam do núcleo do motor enquanto aumenta o empuxo total. Esses motores são muito mais silenciosos e economizam combustível, sendo ideais para jatos comerciais.

Conclusão

Apesar do princípio de funcionamento de ambos os motores serem bem parecidos, temos algumas diferenças em suas aplicabilidades, mas apesar de tudo, ambos são extremamente seguros, portanto não tenha medo das hélices, são muito confiáveis e tem grande performance em curtas distâncias, portanto voe sem medo e seja feliz.