Aerospace Engines (Aircraft Engines and Rockets - Motores de Aviación y Cohetes)

martes, 4 de febrero de 2014

CCLII - Un tema de los motores radiales o con cilindros invertidos

-Cuando un motor tiene cilindros invertidos debido a su arquitectura de diseño, tiene un problema añadido cuando por defecto o desgaste del motor el aceite se acumula dentro del pistón -en periodos de reposo más o menos largos- y pasa a la cámara de combustión. Sea por desgaste entre puntas de los segmentos, aros rotos, etc.

-Este aceite que entra en la cámara, coincidiendo con las válvulas de admisión y escape cerradas, puede producir un "blocaje hidráulico". Y cuando se intenta el arranque por medios enérgicos como el arrancador eléctrico, el aceite que como todo fluido liquido es incomprimible, es como un tope al pistón produciéndose roturas seriosas.

-Como precaución se debe girar a mano por la hélice el motor, dentro de la inspección prevuelo. Si se nota "blocaje hidráulico", es recomendable girar al revés para que al abrir las válvulas el aceite vuelva a los colectores y salga al exterior por los correspondientes drenajes. Si no es suficiente o hay dudas, se debe sacar al menos una bujia para drenar la cámara.

-Es normal ver bocanadas de humo azulado en las primeras explosiones del arranque, incluso bastante más allá del proceso. Es el aceite acumulado en las partes bajas que sale evaporado y expulsado por combustión defectuosa hasta que todas las bujías quedan limpias. Cuanto más desgastado está el motor más problemas de éste tipo.

ReF.: (CCLII) RMV / Ceac

RECOMENDADO: Se puede leer todo el libro "Los Motores Aeroespaciales, A-Z" en FREE, "clickando" la llamada que hay en cada página de este Blog, en la columna de la izquierda y en el apartado "Páginas":

"Los Motores Aeroespaciales, A-Z" 2012-13, V8- Partes 1 a la 15. VISITAR en FREE (ver también el capitulo CDV)

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lunes, 3 de febrero de 2014

CCLI - Más información de levas compensadas.

-Ya sabemos que el P&W R-2000 lleva las bielas madres en el cilindro 6 y en el 9, o sea la 9 en la estrella delantera y el 6 en la posterior.

"Estrella delantera"

"Estrella posterior"

-Un esquema de un tambor de levas compensadas de la magneto puede ser como el siguiente: la altura de las levas "h" es la misma, lo que varia es el avance de cada una de ellas respecto a su punto ideal. Esto se marca con el símbolo de ángulo en el esquema.

"De un estudio con 7 cilindros"

-Este planteo, llevado a la magneto Bendix SF-14 LN-8, con el tambor ya mostrado en varios ejemplos de éste blog (con el R-2000 de 14 cilindros), y con el tambor de levas de metal en la mano copiándolo sobre el papel para identificar cada leva. Con triangulitos las correspondientes a las bielas madres.

"Apuntes del autor"

-Pasando estos datos a la siguiente figura, separando las estrellas y los lóbulos del tambor identificados con cada uno de los cilindros tenemos que en la delantera y a un lado de la biela madre le corresponden unas letra iguales "E" y en el otro lado las "A".

"Apuntes del autor"

-Eso lo vemos transportando la misma información a una dibujos individuales de las estrellas. Por ello, la teoría de los efectos de la gravedad sobre el motor, al coincidir también con los pistones que empujan hacia arriba y los que empujan hacia abajo, solo ha sido quizá una primera impresión. También coinciden los resultados con que a cada lado de la biela maestra cuando los pistones llegan al PMS el centro de las bieletas no coincide con el centro de los cilindros.

"Apuntes del autor"

"Superposición de los esquemas anteriores"

"desvio de la bieleta en el PMS"

-Podemos ver claramente que cuando la muñequilla del cigüeñal está frente al cilindro y en el eje medio del mismo, la bieleta no está alineada debido al ovalo que genera la biela madre. Mediante un util graduado fijamos el cigüeñal alineado con el cilindro y con un "palpador" también graduado vemos que el pistón sube menos que el de la biela madre. Y todos los demás lo hacen a diferente altura, por lo tanto, diferentes relaciones de compresión, avances de encendido, etc.

-El autor ha visto cambiar cilindros precisamente por compresiones más bajas, cuando es normal en estos motores.

-Damos entonces por bueno el texto incompleto e insuficiente para aclarar este tema que se reproduce en el capitulo CCXLV.

ReF.: (CCLI) RMV / BA de Getafe Ala 35 /

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sábado, 1 de febrero de 2014

CCL - Encendido por magneto de baja tensión

-Hay un problema con la altura: a medida que disminuye la densidad del aire las fugas de corriente eléctrica pueden ser mayores. De hecho a medida que la capacidad de los aviones era de elevarse más, sobretodo presurizados, los motores experimentaban fallos en el encendido al escaparse la corriente en los distribuidores y en el cableado de alta tensión.

"Motor con magnetos de alta tensión" (AEHS)

-Una primera corrección al problema fué la presurización de las magnetos. Se tomó aire a presión de la salida del turbosobrealimentador (limpio), del "Upper Deck" (el punto de presión más alto del sistema justo a la salida del turbo o sobrealimentador) y se llevaba al interior de la magneto y del distribuidor. Pero quedaba la parte del cableado externo.

"Motor con encendido de baja tensión" (Q. Sertorio-AEHS)

-La mejor solución llegó al utilizar la baja tensión para que la corriente no se escapara hasta el momento de llegar cerca de las bujías donde se instalaban las bobinas de alta tensión. El cable de alta tensión era lo más corto posible.

-En el esquema de baja tensión tenemos que el cuerpo central sobre la reductora es una magneto doble que genera corriente para los dos distribuidores a ambos lados. Los vemos en las fotos pero en el esquema hay uno y se menciona el otro. Cada magneto alimenta un distribuidor y estos tienen en su interior el relé de mando desde la cabina de pilotaje, el contacto del ruptor, otro contacto ruptor de retardo para el arranque, el condensador y el distribuidor.

-Los bobinas transformadoras de baja a alta tensión están sobre las cabezas de los cilindros, entre las cajas de balancines y el cable a la bujía es lo más corto posible. Ver la foto de un R-2800 con éste sistema de encendido.

ReF.: (CCL) RMV / AEHS / Gary Brosset / Quinto Sertorio (E.G.C.) y AEHS

"Los Motores Aeroespaciales, A-Z" 2012-13, V8- Partes 1 a la 15. VISITAR en FREE (ver también el capitulo CDV)

CCXLIX - Formación de mecánicos en la GCE

-Durante la Guerra Civil Española de 1936 al 1939 hubo necesidad de pilotos y mecánicos. Es corriente conocer la procedencia de los primeros pero no tanto de los segundos, los mecánicos.

-Tanto es así que no sabíamos el lugar de donde salieron los de la aviación republicana española. Pues bien, del Cte. Vicente Molina una foto de la Sala de Motores de la Escuela de Mecánicos de Godella (Valencia).

-En el centro un motor radial y al lado derecho los lineales en V. bancos de trabajo y una curiosidad. una grúa de campaña muy utilizada en el campo por su ligereza y facilidad de montaje: un trípode con el polipasto, capaz de levantar y bajar los motores de las estructuras.

-En 1973, todavía un equipo de mecánicos del Taller Base de Tablada me hicieron un servicio con un artilugio de éstos al ayudarme a rescatar un Cessna Centurion de entre los olivos, cerca de Sevilla y cargarlo en un trailer.

-Un cuadro a modo de garlanda u orla dedicada a los Mecánicos de Aviación. En este caso en la foto hay dos ingleses sobre un Spitfire, pero la dedicatoria es ampliable a toda la comunidad.

-Honor y Gloria. Pues bien, dentro de los hechos de cualquier escuadrilla o avión está la labor oculta y callada de los mecánicos que mientras los pilotos duermen siguen trabajando para dejar el avión en el aire ASAP (As Soon As Possible).

ReF.: (CCXLIX) RMV / ADAR / V. Molina /

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"Los Motores Aeroespaciales, A-Z" 2012-13, V8- Partes 1 a la 15. VISITAR en FREE (ver también el capitulo CDV)

CCXLVIII - Orden de Encendido en un Radial

-En todos los motores con el Ciclo Otto de Cuatro Tiempos el pistón sólo hace una carrera de trabajo cada dos vueltas del cigüeñal. Ya sabemos los tiempos o carreras que precisa: Admisión, Compresión, Explosión-expansión (es el tiempo de trabajo) y Escape. Cada tiempo son 180º de giro o media vuelta.

"Motor radial P-W R-2000"

-Para solucionar la falta de carreras sin trabajo, se añadieron más cilindros. Los motores clásicos de cuatro cilindros en linea llegan a cubrir las dos vueltas con trabajo continuo. Y añadiendo más cilindros conseguimos más tiempos de trabajo intercalados en esas mismas vueltas. Así fueron apareciendo motores de diferentes arquitecturas y por lo tanto más potentes.

"Radial en doble estrella"

-Y uno muy característico y que al final sería el que predominaría en aviación es el radial enfriado por aire -poco peso-, o sea con cilindros en "estrella". Colocando todos los cilindros alrededor del cigüeñal parece ser una fórmula ideal. Además el doble del ángulo geométrico puede coincidir con el de encendido, pero solo con una condición, tiene que ser irremediablemente con cantidad de cilindros impar. Así se produce una marcha continua suave.

-En la estrella simple, con cilindros impares, cada dos vueltas se produce el encendido de todos los cilindros. El ángulo de encendido es del doble del ángulo geométrico y por lo tanto el Orden de Encendido es: 1-3-5-7-9-2-4-6-8 y vuelve a empezar por 1-3... con transición suave por ser los ángulos mencionados los mismos que entre los cilindros anteriores.

"Cigüeñales de estrella simple y doble"

-Otro tema es el motor radial de dos estrellas acopladas. Entonces el cigüeñal tiene dos muñequillas y para el buen funcionamiento colocadas a 180º y por ello, la segunda estrella también lo está a 180º (invertida respecto a la delantera).

"Como averiguar el Orden de encendido en un doble estrella"

-En la primera estrella -delantera- los cilindros son los números impares y en la segunda son los pares. El primer cilindro en encender es el 1, luego el siguiente debe ser de la segunda estrella -la trasera- que está girada 180º, por lo tanto será el del número de cilindros dividido por dos N:2, pero como mientras el cilindro 1 hace su carrera de expansión y está girando, el siguiente será pues el N:2+2.

-Llegamos a ésta fórmula de la siguiente manera: el ángulo geométrico es 360:N y el ángulo de encendido es 720:N. Tenemos pues que el siguiente cilindro en encender será:

180 + 720:N

-Y si queremos saber cual número de cilindro será, dividiremos el ángulo hallado por el ángulo geométrico.

180+720:N por 360:N

-Despejando, llegamos a (180N+720) : 360 lo que es igual a N+4:2, igual a N:2+2.

-Así que siendo N el número de cilindros, si el motor tiene 14, el número de cilindros entre encendidos es de 9. Si es de 18 cilindros será de 11.

-Empezando por el 1 en el motor del ejemplo, el siguiente será pues 1+11 = el 12, y 12+11 = el 23 o lo que es igual, el 5. El siguiente 5+11, el 16. Y 16+11 .... etc.

ReF: (CCXLVIII) RMV /Ceac / BAG

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CCXLVII - Un Mecánico de Aviación admirable

-Además vive y es vecino mio. Pasamos unas tertulias deliciosas comentando las vicisitudes y hazañas ocurridas a lo largo del ejercicio de la profesión.

"El aprendiz Gerardo"

-Se trata de Gerardo Gabarró. En 1953 estuvo de prácticas en Iberia, ver la foto. Formado en la Escuela USO de Mecánicos de Aviación para los Talleres de las Bases y las Maestranzas. Entonces situada en Cuatro Vientos -luego la Escuela USO pasaría a la Base de Agoncillo en Logroño-.

"Gabarró trabajando en la zona de accesorios del motor"

-Pero su carrera profesional la ejerció preferentemente en Iberia, de cuya época tiene recuerdos imborrables. Me regaló un emblema bordado hace unos cuatro años.

"Gabarró de cuclillas con un compañero y amigo mio de promoción, ante un turbofan en tiempos de los DC-10"

-Felizmente jubilado continua con su afición, leyendo muchos libros y revistas y como vemos en la fotografia, construyendo maquetas de sus aviones preferidos. Un león en su leonera. Por cierto, un dia le preguntaré de que son esas dos medallas que luce.

"Mi querido y admirado Maestro"

ReF.: (CCXLVII) RMV/ G.G /

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CCXLVI - Los calentadores en tierra (ó "Cachondas")

-En la jerga corriente del personal se llaman "Cachondas" a los equipos que sirven para calentar, cabinas de aviones, hangares, compartimentos de motor, etc. En mis tiempos de juventud teníamos en la base militar las F-1 de 250000 BTU, las D-1 de 100000 BTU, las F-4 de 400000 BTU, y alguna más.

-Del mismo modo también teníamos a las "Mulas" que generaban energía hidráulica para accionar el tren de aterrizaje y los mandos de vuelo cuando el avión estaba encima de "Gatos" hidráulicos, momento en que es imposible usar las bombas acopladas a los motores y en marcha.

-También las fuentes de energía exterior como las APU, capaces de proveer varios tipos de corriente al mismo tiempo (28DC y 115AC a 400Hz las más comunes). Por su forma, aplicación y sobre todo el tipo de mangueras que utilizan es fácil identificar cual es cada cual.

"APU conectado"

"Mula para pruebas de superficies de mando"

-Nuestro pais que se encuentra a una latitud de unos 40º norte, no es de climas extremos, pero consta que hay una linea que vá desde Copenhague, por Odessa, Calcutta, Vladisvostok, Isla Kodiak, Victoria, Spokane, Salt Lake, Denver, Kansas, Newfoundland y Reykjavik por encima de la cual hay que prever equipos importantes de calentamiento.

-En los tiempos de los motores a émbolo y sobretodo cuando no existían los actuales aceites sintéticos multigrados, en que todos los aceites eran de base mineral y se espesaban con el frio, se utilizaban las "Cachondas" para mantener caliente las cabinas del avión y los compartimentos de los motores, como en la ilustración primera de éste capitulo.

"Un modelo actual"

-Además se utilizaba un sistema de dilución del aceite con la gasolina propia del avión. Unos minutos antes de parar el motor se bombeaba una proporción de gasolina que mantenía más fluido el aceite en el tiempo que estuviese parado el avión.

-Con equipos mayores y mas potentes se puede además climatizar una cabina. Hoy dia existen muchas marcas y con una amplia gama cada una de ellas.

ReF.: (CCXLVI) RMV / Catalogos de Ground Equipment / USN / Ceac

"Los Motores Aeroespaciales, A-Z" 2012-13, V8- Partes 1 a la 15. VISITAR en FREE (ver también el capitulo CDV)