Bei einem Hubkolbenmotor finden die Funktionen Ansaugen, Verdichten, Verbrennen und Ausstoßen alle in derselben Brennkammer statt. Folglich muss jeder während seines jeweiligen Teils des Verbrennungszyklus die ausschließliche Belegung der Kammer haben. Ein wesentliches Merkmal des Gasturbinentriebwerks besteht darin, dass jeder Funktion separate Abschnitte gewidmet sind und alle Funktionen gleichzeitig ohne Unterbrechung durchgeführt werden.
Ein typisches Gasturbinentriebwerk besteht aus: 1. einem Lufteinlass, 2. Verdichterabschnitt, 3. Verbrennungsabschnitt, 4. Turbinenabschnitt, 5. Abgasabschnitt, 6. Zubehörabschnitt und 7. den für Start, Schmierung, Kraftstoffversorgung und Hilfszwecke wie Vereisungsschutz, Kühlung und Druckbeaufschlagung.
Die Hauptkomponenten aller Gasturbinentriebwerke sind grundsätzlich gleich; Die Nomenklatur der Komponenten verschiedener Motoren, die derzeit verwendet werden, variiert jedoch geringfügig aufgrund der unterschiedlichen Terminologie der einzelnen Hersteller. Diese Unterschiede spiegeln sich in den entsprechenden Wartungshandbüchern wider. Einer der größten Einzelfaktoren, der die Konstruktionsmerkmale eines jeden Gasturbinentriebwerks beeinflusst, ist die Art des Kompressors oder der Kompressoren, für die das Triebwerk ausgelegt ist.
Vier Arten von Gasturbinentriebwerken werden verwendet, um Flugzeuge anzutreiben und anzutreiben. Sie sind Turbofan, Turboprop, Turbowelle und Turbojet. Der Begriff „Turbojet“ wurde verwendet, um jedes in Flugzeugen verwendete Gasturbinentriebwerk zu beschreiben. Als sich die Gasturbinentechnologie weiterentwickelte, wurden diese anderen Triebwerkstypen entwickelt, um das reine Turbojet-Triebwerk zu ersetzen. Das Turbojet-Triebwerk hat Probleme mit Lärm und Kraftstoffverbrauch in dem Geschwindigkeitsbereich, in dem Verkehrsflugzeuge fliegen (0,8 Mach). Aufgrund dieser Probleme ist der Einsatz von reinen Strahltriebwerken sehr eingeschränkt. Daher verwenden fast alle Verkehrsflugzeuge ein Turbofan-Triebwerk. Es wurde entwickelt, um einen großen Lüfter oder eine Reihe von Lüftern an der Vorderseite des Motors zu drehen, und erzeugt etwa 80 Prozent des Schubs des Motors.
Dieser Motor war leiser und hat in diesem Drehzahlbereich einen besseren Kraftstoffverbrauch. Turbofan-Triebwerke haben mehr als eine Welle im Triebwerk; Viele sind Zweiwellenmotoren. Dies bedeutet, dass es zwei Sätze von Kompressoren und Turbinen gibt, die sie antreiben. Diese Motoren mit zwei Wellen verwenden zwei Spulen (eine Spule ist ein Kompressor und eine Welle und Turbinen, die diesen Kompressor antreiben). Bei einem Zweispulenmotor gibt es eine Hochdruckspule und eine Niederdruckspule. Die Niederdruckspule enthält im Allgemeinen den (die) Lüfter und die Turbinenstufen, die zu ihrem Antrieb erforderlich sind. Die Hochdruckspule ist der Hochdruckkompressor, die Welle und die Turbinen. Diese Spule bildet den Kern des Motors, und hier befindet sich der Verbrennungsabschnitt.
Es gibt eine Hochdruckspule und eine Niederdruckspule. Die Niederdruckspule enthält im Allgemeinen den (die) Lüfter und die Turbinenstufen, die zu ihrem Antrieb erforderlich sind. Die Hochdruckspule ist der Hochdruckkompressor, die Welle und die Turbinen. Diese Spule bildet den Kern des Motors, und hier befindet sich der Verbrennungsabschnitt. Es gibt eine Hochdruckspule und eine Niederdruckspule. Die Niederdruckspule enthält im Allgemeinen den (die) Lüfter und die Turbinenstufen, die zu ihrem Antrieb erforderlich sind. Die Hochdruckspule ist der Hochdruckkompressor, die Welle und die Turbinen. Diese Spule bildet den Kern des Motors, und hier befindet sich der Verbrennungsabschnitt.
Turbofan-Triebwerke können Low-Bypass oder High-Bypass sein. Die Luftmenge, die um den Motorkern herum umgeleitet wird, bestimmt das Umgehungsverhältnis. Wie in Abbildung 1-43 zu sehen ist, strömt die vom Lüfter im Allgemeinen angetriebene Luft nicht durch den internen Arbeitskern des Motors. Die Menge des Luftstroms in lb/s vom Lüfter-Bypass zum Kernstrom des Triebwerks ist das Bypass-Verhältnis.
Bypass-Verhältnis = 100 lb/sec Flow-Lüfter / 20 lb/sec Flowcore = 5:1 Bypass-Verhältnis
Einige Turbofan-Triebwerke mit niedrigem Bypass werden in Geschwindigkeitsbereichen über 0,8 Mach (Militärflugzeuge) eingesetzt. Diese Motoren verwenden Augmenter oder Nachbrenner, um den Schub zu erhöhen. Durch Hinzufügen weiterer Kraftstoffdüsen und eines Flammenhalters im Abgassystem kann zusätzlicher Kraftstoff versprüht und verbrannt werden, was für kurze Zeit große Schubsteigerungen bewirken kann.
Das Turboprop-Triebwerk ist ein Gasturbinentriebwerk, das einen Propeller durch ein Untersetzungsgetriebe dreht. Dieser Triebwerkstyp ist im Geschwindigkeitsbereich von 300 bis 400 mph am effizientesten und kann kürzere Landebahnen als andere Flugzeuge nutzen. Etwa 80 bis 85 Prozent der vom Gasturbinentriebwerk entwickelten Energie wird zum Antrieb des Propellers verwendet. Der Rest der verfügbaren Energie verlässt den Auspuff als Schub. Durch Addieren der von der Motorwelle entwickelten Pferdestärke und der Pferdestärke des austretenden Schubs ist die Antwort äquivalente Wellen-PS.
In Bezug auf Flugzeuge ist das Turbowellentriebwerk ein Gasturbinentriebwerk, das dazu dient, Pferdestärken auf eine Welle zu übertragen, die ein Helikoptergetriebe dreht, oder ein Bordhilfstriebwerk (APU) ist. Eine APU wird in Flugzeugen mit Turbinenantrieb verwendet, um elektrische Energie und Zapfluft am Boden und einen Backup-Generator im Flug bereitzustellen. Turbowellenmotoren gibt es in vielen verschiedenen Stilen, Formen und PS-Bereichen.
