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sábado, 20 de junho de 2009

O monstruoso e temperamental motor Wright R-3350

No final da era dos grandes motores a pistão, na década de 1950, um dos mais destacados, e também um dos mais problemáticos, foi o Wright R-3350.

Esse motor marcou a fase final do desenvolvimento dos motores a pistão para aeronaves de grande porte, e foram rapidamente superados pelos novos motores a jato que então entravam em serviço.
A busca por maior potência nos motores convencionais estava chegando aos seus limites práticos, e as soluções utilizadas pela Wright Aeronautical Corporation estavam, na realidade, adiante do seu tempo, superando a tecnologia de materiais então disponível.

O motor R-3350 teve seu desenvolvimento iniciado antes da Segunda Guerra Mundial, e dispunha inicialmente de 2200 HP na decolagem. Era um motor radial, de 18 cilindros em duas séries de 9, com 3350 polegadas cúbicas de cilindrada (54,86 litros). Seu desenvolvimento foi muito demorado, alcançando maioridade já durante a guerra.

A mais famosa aeronave da Segunda Guerra Mundial a utilizar esse motor foi o Boeing B-29, bombardeiro super-pesado famoso por ter lançado as bombas atômicas sobre Hiroshima e Nagasaki, ao final da guerra.

Durante o desenvolvimento do B-29, esse motor teve várias falhas, inclusive uma que derrubou um dos protótipos do B-29, matando toda a sua tripulação. Dois dos motores pegaram fogo nesse acidente.

Após a guerra, houve demanda para bombardeiros ainda mais pesados, assim como para aeronaves de passageiros de maior capacidade e desempenho.

A principal rival da Wright, a Pratt & Whitney, produziu um motor radial de 28 cilindros em 4 séries de 7 cilindros, que produzia cerca de 3500 HP, o R-4360, que acabou equipando aeronaves sucessoras do B-29, como os Boeing B-50 e os Convair B-36. A Wright tentou um projeto concorrente, um motor radial de 22 cilindros em duas séries de 11, o R-4090, que não chegou a entrar em produção. Para enfrentar a companhia rival, optou então por desenvolver o R-3350.

Dois foram os aperfeiçoamentos mais marcantes do R-3350: um sistema de injeção direta de combustível, nunca experimentado em motores tão grandes, e um revolucionário sistema de recuperação de potência, o PRT (Power Recovery Turbine), uma turbina acionada pelos gases de escapamento que era acoplada ao eixo de manivelas, através de um conversor de torque hidráulico, para aumentar a potência sem um correspondente aumento do consumo de combustível.

O sistema de PRTs foi denominado Turbo-Compound, e era composto de 3 PRTs, cada um deles acionado pelos gases de escapamento de seis cilindros do motor, depois que esses passavam pelas turbinas dos turbo-compressores do motor. Um sistema de ventilação e refrigeração foi também incorporado, como se pode ver na figura abaixo, para evitar problemas de superaquecimento, que afinal se tornaram o "calcanhar de Aquiles" do sistema.
A intenção de recuperar potência perdida através dos gases de escapamento era válida, pois cerca de 40% da potência produzida pelos gases em expansão se perde pela válvula de escapamento. Turbo-compressores podem recuperar uma parte, mas, em virtude da maior massa de ar introduzida no motor, aumentam drasticamente o consumo de combustível.

Os PRT, ao contrário, aumentavam muito a potência sem alterar o consumo de combustível. Os motores equipados com o sistema produziram quase 1000 HP a mais com mínimo aumento do consumo. Todavia, tal sistema estava acima do nível de tecnologia de materiais então disponível, e os motores assim equipados tornaram-se máquinas altamente problemáticas, temperamentais e, ocasionalmente, pirotécnicas.

As aeronaves comerciais que foram equipadas com esses motores foram principalmente os Douglas DC-7 e os Lockheed Super Constellation. Os motores problemáticos sem dúvida contribuiram para a curta carreira desses aviões, sendo que a maioria operou por menos de 10 anos antes de serem sucateados. É claro que o aparecimento dos jatos comerciais dessa época também encurtou a vida útil dos aviões a pistão, mas modelos que empregavam motores mais confiáveis, como os R-2800 da Pratt & Whitney, tiveram sobrevida maior.
Devido às constantes falhas de motores, os Super Constellation foram apelidados, jocosamente, de "os melhores trimotores do mundo".

A tecnologia dos Turbo-Compound acabou se revelando fatal para a Wright Aeronautical Corporation, que nunca mais se recuperou, mas hoje, com materiais mais avançados e resistentes, o sistema está equipando motores diesel Volvo e Scania para caminhões pesados, com economia de combustível nunca antes imaginada.

2 comentários:

  1. é um motor realmente incrivel, outro motor impressionante é o radial pratt & whitney R-4360 com seus surprendentes 3500HP e 28 cilindros distribuidos em quatro estrelas sequenciais... é, ta aí, fica mto interessante um tópico relacionado aos grandes motores de combustão interna e quem sabe tbm sobre os motores a reação.
    pra quem curte motores possantes entra neste site http://www.vectorsite.net/gfxpxe_01.html
    la vcs encontrarão belas imagens das grandes feras de pistão.

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  2. Excelente artigo meu amigo Jonas, impecável como todos os outros.

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