هواپیماهای سبک از موتورهای پیستون ملخی کمک می گیرند. یکی از قیدهایی که همواره بر هواپیماهای سبک تحمیل می شود، محدودیت ارتفاع است که توسط موتور تحمیل می شود. افزایش ارتفاع باعث کاهش فشار و چگالی هوا می شود. موتور برای تامین توان مورد انتظار، به فشار مانیفلد (ورودی موتور) معینی که عمدتا فشار سطح دریاست نیاز دارد. با افزایش ارتفاع باید تمهیدی برای جبران این کاهش فشار جست. جبران افت فشار و چگالی باعث می شود که وزن و ابعاد موتور و همچنین خنک کن افزایش یابد. شاید هم نیاز به استفاده از توربوشارژر باشد. می توان تا دو مرحله توربوشارژر برای رسیدن به ارتفاعات بسیار بالا بکار برد.
تصویر زیر نقشه عملکردی یک موتور پیستون ملخی نوعی را نشان می دهد که باید توسط کارخانه سازنده در اختیار مشتری قرار گیرد. به کمک این نقشه می توان اثر ارتفاع، فشار و دمای غیر استاندارد را بر موتور اعمال و توان آن در ارتفاع و دمای غیر استاندارد تعیین کرد.
اما چرا ابعاد و وزن موتور وخنک کن تحت تاثیر ارتفاع قرار دارد؟ پاسخ را در مطلب حاضر ببینید.
با افزایش ارتفاع نیاز به موتوری با نسبت فشار بیشتر داریم. پس حجم هوای بیشتری باید متراکم شود. بدین ترتیب ابعاد موتور افزایش می یابد. از طرفی افزایش ابعاد وزن را با توان سوم نسبت افزایش طول بیشتر می کند. همچنین در ارتفاع، انتقال حرارت به دلیل کاهش چگالی کمتر شده است. همچنین چون نسبت فشار موتور بیشتر شده است، حرارت بیشتری نیز تولید خواهد شد. پس نیاز به مبدل حرارتی بزرگتری داریم.
محمد
