Il ciclo di Brayton è un tipo di ciclo termodinamico in genere utilizzato per descrivere il modo in cui funzionano i motori a turbina a gas, i motori di aerei a reazione e altri motori a turbina. Il ciclo Brayton può essere utilizzato sia nei motori a combustione interna che in quelli a combustione esterna. Il motore a ciclo originale Brayton era composto da tre componenti di base: un compressore a gas, una camera di miscelazione e un espansore. Oggi, il ciclo di Brayton viene utilizzato quasi esclusivamente nei motori a turbina a gas, che in genere consistono in un compressore a gas, un bruciatore e una turbina di espansione. I due usi principali dei motori a turbina a gas sono la generazione di energia elettrica e la propulsione di aeromobili a reazione.
L’ingegnere americano George Brayton, che diede il suo nome a questo ciclo, sviluppò un tipo di motore chiamato “Ready Motor” nei primi anni del 1870. Questi motori sono stati prodotti per svolgere attività come il funzionamento del mulino e il pompaggio dell’acqua. Questi primi motori a ciclo Brayton funzionavano senza intoppi ed erano anche relativamente efficienti.
Il motore originale di Brayton produceva energia aspirando aria in un compressore a pistoni, dove veniva riscaldato per compressione prima di passare a una camera di miscelazione. Una volta raggiunta la camera di miscelazione, l’aria compressa calda è stata miscelata con carburante e inviata a un cilindro di espansione dove è stata accesa. L’accensione della miscela di carburante e aria nel cilindro di espansione provocherebbe l’espansione dell’aria compressa e la produzione di energia sufficiente a far girare un gruppo pistone e albero motore. Una parte dell’energia prodotta da questo processo è stata utilizzata anche per far funzionare il pistone del compressore.
Il ciclo di Brayton fu la base per il primo motore a combustione a due tempi ad accensione continua. Questo processo di combustione continua è stato successivamente utilizzato nello sviluppo del motore a turbina a gas utilizzato nei moderni aeromobili a reazione. Il ciclo di Brayton ha dimostrato che l’introduzione di carburante a velocità controllata durante il ciclo di combustione alla fine produrrebbe più energia per unità di carburante consumata. Il motore pronto di Brayton è stato considerato da molti come il primo motore a olio pratico e sicuro. Un motore Brayton è conservato nell’American History Museum dello Smithsonian Institute negli Stati Uniti