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Motoren für UAVs (unbemannte Luftfahrzeuge) und Drohnen werden in der Regel mit Benzin, Diesel oder Schweröl betrieben. Schweröl wie JP-8 ist ein Flugkraftstoff, der weit verbreitet und kostengünstig ist. Schwerölmotoren eignen sich jedoch aufgrund ihres zusätzlichen Gewichts, das dadurch entsteht, dass der Motor während der Zündung einem höheren Verdichtungsverhältnis standhalten muss, in der Regel nur für größere UAV-Plattformen. Einige UAV-Motoren sind Mehrstoffmotoren, was ihnen eine größere Flexibilität im Betrieb verleiht.
GenPod® 70 LRU UAV-EFI-Motor von HFE International
Benzin- und Schwerölmotoren für UAVs lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Vergasermotoren und Einspritzmotoren. In einem Vergaser wird der Kraftstoff verdampft und mit Luft gemischt, bevor er in den Motor gelangt. Das Kraftstoff-Luft-Verhältnis wird durch die Drosselklappe geregelt, die sich öffnen oder schließen lässt, um die Luftzufuhr zu steuern. In einem Kraftstoffeinspritzsystem wird der Kraftstoff entsprechend dem im FI-Motor gemessenen Luftstrom dosiert, verdampft und mit Luft gemischt, bevor er in jeden Zylinder eingespritzt wird.
Vergasermotoren sind leichter zu starten und erfordern aufgrund ihrer geringeren Anzahl an Bauteilen weniger Wartung. Einspritzmotoren sind effizienter, da sie für jeden Zylinder das gleiche Kraftstoff-Luft-Verhältnis liefern, während der Betrieb eines Vergasers zu einer ungleichmäßigen Luftverteilung führen kann.
Limbach L-288 UAV-EFI-Motor von Austars Model
Motoren mit elektronischer Kraftstoffeinspritzung (EFI) verwenden eine Motorsteuerungseinheit (ECU), die Daten von im Motor eingebauten Sensoren ausliest und das Kraftstoff-Luft-Verhältnis auf der Grundlage der aktuellen Motorbedingungen steuert. Durch diesen zusätzlichen Grad an Kontrolle sind EFI-Motoren effizienter als herkömmliche FI-Motoren.
Die meisten Drohnenmotoren sind kolbenbetriebene Verbrennungsmotoren, wobei die gängigsten UAV-Motoren Zwei- und Viertaktmotoren sind. Die Zahl bestimmt, wie viele Hübe der Kolben erforderlich sind, um alle für den Verbrennungszyklus des Motors erforderlichen Funktionen auszuführen. Zweitakt-UAV-Motoren sind einfacher und leichter und bieten ein überlegenes Leistungsgewicht, haben jedoch höhere Emissionen und einen höheren Kraftstoffverbrauch als Viertaktmotoren. Motoren können sich auch in der Anzahl der Zylinder unterscheiden, wobei eine größere Anzahl von Zylindern eine höhere Leistungsabgabe bedeutet.
SP-56 ROS Multi Fuel 2 Cylinder UAV Engine von Sky Power International
Rotationsmotoren für UAVs funktionieren nach einem anderen Prinzip als Kolbenmotoren. Die gängigste Bauweise für Rotationsmotoren ist der Wankelmotor, bei dem ein Rotor in einem Gehäuse dreht, um den Verbrennungszyklus des Motors durchzuführen. Die Kraftstoffzufuhr auf der einen Seite des Rotors erfolgt nahezu gleichzeitig mit dem Arbeitstakt auf der anderen Seite, wodurch der Motor eine gleichmäßige Leistungsabgabe erzielt.
Wankelmotoren bestehen aus weniger Teilen als Kolbenmotoren und sind bei gleicher Leistung leichter und kompakter, wodurch sie sich für UAV-Anwendungen eignen. In der Vergangenheit waren sie anfällig für Dichtungsprobleme und verursachten höhere Emissionen, aber moderne Hersteller haben das Design für den Einsatz in UAVs wiederbelebt und behaupten, viele der Probleme gelöst zu haben.
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