¿Los motores turbohélice y de pistón funcionan de manera diferente en altitudes más altas?

Al volar a altitudes más altas, ¿importa si tiene un motor turbohélice o un motor de pistón que impulsa una hélice?

Respuestas (2)

En general, un motor de turbina producirá más potencia que un motor de pistón en altitudes más altas. Un motor de pistón turboalimentado, con entrada de aire comprimido, perderá menos potencia en altitud que un motor de pistón de aspiración normal. Un motor de turbina perderá aún menos.

Como ejemplo aproximado, un Cirrus SR-22 de aspiración normal tiene un techo de servicio de 17 500 pies. Un SR-22 turboalimentado tiene un techo de 25 000 pies.

Un Piper Malibu Mirage de pistón turbocargado tiene un techo de servicio de 25,000 pies, mientras que el Malibu Meridian impulsado por turbina tiene un techo de 30,000 pies.

El turbohélice Pilatus PC12 y Socata TBM-850 tienen techos de servicio de 30.000 pies o más.

Podría valer la pena comparar un solo pistón presurizado como un Cessna P210 o Piper Malibu: ¡son más directamente comparables con los solos de turbina presurizada que mencionas! Ambos tienen un techo de servicio de 25,000 pies, pero al igual que con el turbo Cirrus, creo que es más una cuestión de certificación que de rendimiento.
Buen punto. Agregué Malibu Mirage y Meridian.
Para la mayoría de estas aeronaves, las altitudes en realidad son las altitudes operativas máximas para fines de certificación, no (necesariamente) las mismas que el techo de servicio (velocidad de ascenso de 100 fpm). Sin embargo, lo que dijiste en general es bastante correcto.
Buen punto. Ahora que lo menciona, me parece recordar que las altitudes operativas máximas en Pilatus y Socata se establecen debido a los límites de presurización.
No creo que esta afirmación sea correcta: "Un motor de pistón turboalimentado, con toma de aire comprimido, perderá menos potencia en altitud que un motor de pistón de aspiración normal. Un motor de turbina perderá aún menos". Dependiendo del sistema de turboalimentación, es posible que el sistema de pistón siga produciendo la misma potencia a nivel del suelo y a gran altura. Una turbina perderá potencia a medida que el avión asciende, pero tiene mucha más potencia para empezar.

¡Claro que lo hace!

Una forma sencilla de ver esto es que los motores de pistón (cilindros de pozo) son motores de volumen constante (es decir, 1200 cc). A medida que asciende, el aire se vuelve menos denso, por lo que entra menos masa de aire (y combustible) en los motores. Si la densidad se reduce a la mitad de lo que era al nivel del mar, ahora tiene un motor equivalente a 600 cc, etc. La potencia será cada vez menor.

Un turbohélice es un motor de presión constante, por lo que a medida que asciende, necesita ir cada vez más rápido, pero básicamente sigue quemando la misma cantidad de aire/combustible. Perderá potencia a medida que asciende en un turbohélice, pero eso se debe principalmente a que la hélice pierde eficiencia a las velocidades más altas a las que vuela más alto. La turbina en sí sigue siendo tan eficiente como en tierra.

La turbina también tiene sus límites. Un motor a reacción en FL350 producirá menos de la mitad de lo que puede hacer al nivel del mar. Pero el poder de hecho declina mucho más lentamente.
+1 para volumen constante frente a presión constante. El misterio de la eficiencia tiene sentido ahora (:
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