miércoles, 17 de agosto de 2016

DCXL - Comprobación de las compresiones de un motor a pistón

-Los motores de combustión interna que utilizan gasolinas aumentaron sus potencias al ir consiguiendo que las relaciones de compresión fueran creciendo. El problema era que cuando esta relación de compresión aumenta se produce una descomposición de la gasolina de forma instantánea que se denomina "detonación". Esto se evita con el uso de productos antidetonantes como el tetraetilo de plomo, el más común.


-En ésta bonita lámina de internet se expresa muy bien  el concepto de relación de compresión y además de la forma más correcta, calculando como volumen total el del cilindro MAS la cámara de combustión que queda reducido todo ello al espacio de la cámara de combustión. Tantas veces como se reduce es la relación de compresión, la tasa o ratio. (Ejemplo 8'5 a 1, se expresaría como 8'5:1).

"Equipo de comprobación por lectura Directa"
-Aclarar en dicha figura que TDC es Top Dead Center  =  PMS ó Punto Muerto Superior. Y BDC es Bottom Dead Center = PMI ó Punto Muerto Inferior. Entendiendo el Superior el del lado de la cámara de combustión independientemente de la posición del cilindro en el motor.
"Equipo de comprobación por lectura Diferencial"
-La integridad del sellado de las paredes de cilindros y de las válvulas son vitales para mantener dicha relación y rendimiento del motor. Por el desgaste del funcionamiento se van perdiendo cualidades de sellado. Empecé utilizando el sistema "Directo" en mi carrera profesional, el único existente entonces.

"Detalle del equipo diferencial, entre los dos manómetros hay un orificio restrictor calibrado"
-Cuando el motor era pequeño de cilindros horizontales aplicábamos individualmente uno detrás del otro el manómetro haciendo girar el motor a mano o con el arrancador varias vueltas hasta que la lectura máxima se estabilizaba.

-En los grandes radiales -disponiendo de más medios- se colocaba un manómetro en cada cilindro y se tomaban todas las lecturas de una sola vez. El motor parecía una cabeza llena de "rulos de peluquería". Se caía en el error de no ponderar las compresiones de los cilindros por su posición respecto a la biela madre que recién salidos de fabrica ya daban diferentes compresiones. Muchas veces de sacaban cilindros para reparar sin estar fuera de limites todavía.


"Se quitan las bujias de un lado y girando a mano localizamos el final de compresión"
-El sistema "Diferencial" nos indica las fugas (leakage) del cilindro. Deducimos entonces que como la geometría del motor no ha variado y sino hay fugas la relación de compresión se mantiene. La prueba se hace sin girar el motor, es más hay que buscar el PMS del pistón que esté al final de compresión del cilindro a ensayar. Tapando con un dedo el orificio de una bujía y subiendo el pistón girando la hélice con tacto para notar el aire que sopla.

"Si oimos la fuga por el filtro de aire, falla la válvula de admisión"
-Mediante un latiguillo se conecta el cilindro del motor con el "Tester", utilizando una especie de bujía hueca. Se inyecta aire comprimido a través del "tester" de manera que mediante un regulador -el botón negro- ajustamos la presión del primer manómetro a 80 psi (pound-square-inch = libras por pulgada cuadrada).  Manteniendo firmemente la hélice para que no gire por efecto de la presión acumulada dentro del cilindro observamos el segundo manómetro cuya lectura deberá estar dentro de un 20% de la anterior.  O sea, 80 - 16 = 64 psi, sería la lectura mínima para intervenir en el cilindro.

"Si oímos la fuga por el escape, falla la válvula de escape"
-Pero hay una ventaja total sobre los demás sistemas y es que nos sirve para diagnosticar la causa de la pérdida de compresión. Si el aire inyectado se pierde, sólo tiene tres caminos: los segmentos del pistón, la válvula de escape o la de admisión.

"Quitando el tapón de carga de aceite podemos oir la fuga dentro del cárter"
-Si oimos el ruido de la fuga por la boca de carga del aceite (y/o atmósferico o respiradero del carter), entonces la fuga es por los segmentos. Esto nos permite ir directamente a la acción correctiva.


ReF.:    (DCXL)     RMV    /    MC Aviación en General SL



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domingo, 14 de agosto de 2016

DCXXXIX - Sobre la numeración de los cilindros y el orden de encendido

-Tengo entre mis manos unos documentos sacados de internet que me han llamado la atención sobre la numeración de los cilindros para identificarlos por el lugar que ocupan. No son unas normas recientes, llevan unas pocas décadas publicadas. Tengo sacadas las copias de la UNE 10 052-72, las DIN 73.021 y 6265, las ISO 204/5 y me consta que además las ASME, las ASTM, SAE, IEC, API, etc., tambíén tratan el tema.

"Normas para automoción contra opuestas a las de aviación"

-Mucho afán regulatorio, como en todos los ámbitos de nuestras vidas últimamente, lo que impide muchas iniciativas interesantes que pudieran surgir como en el gran momento de principios del siglo XX hasta mediados del mismo. (ver "Los Motores Aeroespaciales, A-Z").

"Los cilindros en linea mas comunes utilizados son los de 4 y 6"
"En V se utilizan los de 6, 8 y 12"




"Motor boxer de 2, 4 y 6 cilindros"
-Se nos dice que la numeración empezará a hacerse desde el cilindro opuesto a la toma de fuerza. Es decir la "toma de fuerza" sería la salida para la hélice y en el caso de los motores marinos, industriales, ferrocarriles, automoción, el lado del volante de inercia, donde se conecta la transmisión para la toma de movimiento o fuerza. En aviación se llama PTO, ó "Power Take-Off" y es la salida hacia la hélice. se encuentre en posición tractora o impulsora, incluso vertical (como en algunos helicópteros).

"Para los radiales el cilindro nº 1 es el de las 12 (O´clock)"
-Menos mal que al seguir leyendo se aclara que estas normas de los mencionados documentos SOLO se aplican a la automoción, puesto que yo ya había entrado en muchas contradicciones con respecto a los motores de aviación. Empezando porque en aviación tanto el giro como la numeración se rige desde la posición del piloto. Y no hay norma estricta -como comento en otros posts del blog-, pues la numeración de los cilindros la decide cada fabricante.



"Numeración en relieve de dos cilindros opuestos en Lycoming"
-La casa Lycoming numera los cilindros desde la hélice hacia atrás, el cilindro 1 está mas adelantado y el opuesto, el 2 algo más atrasado (utiliza la siguiente muñequilla del cigüeñal). La numeración salta por lo tanto de un lado al otro.

"El Orden de Encendido está labrado en el bloque"
-Ni ésta numeración de cilindros ni el orden de encendido sería bueno para un motor Continental (la otra marca dominante del mercado) pues van al revés de atrás hacia adelante, saltando de un lado del motor al otro, pues los cilindros están al "trebolillo" también. Algunos motores Lycoming aprovechan el hecho de tener el cilindro 2 atrasado para colocar delante el "governor" (regulador de la hélice) en ese espacio.

"Numeración de Lycoming, ejemplo"
-La casa Continental aprovecha que tiene el cilindro 3 delantero más atrasado para poner en el espacio dejado la bomba de gasolina mecánica o el radiador de aceite (según modelo). Porque Continental numera sus cilindros de atrás hacia adelante.


"Numeración de Continental, ejemplo)
-Como mandan los cánones ante la menor duda -y siempre- hay que acudir a la documentación publicada de cada motor antes de actuar. Lo dicho es respecto a la identificación de la posición de los cilindros o para trabajar con el orden de encendido, por ejemplo.  La variedad de numeraciones puso en un aprieto al autor, cuando se tomaban las compresiones de los cilindros, sea por sistema "Directo" o "Diferencial".


-Los datos obtenidos se anotaban en la Orden de Trabajo y a veces los confundían mis subordinados en el orden de las tomas de compresiones. Así que inventé un nuevo orden de numeración "sin números" sinó por posición respecto a la hélice válido para todos los motores boxer que son los utilizados casi exclusivamente en Aviación General. No hubo ningún problema a partir de ese momento y el  dibujo en cuestión quedó impreso en la misma OT.


ReF.:       (DCXXXIX)         RMV   /  MC SL /  La Aeroteca



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sábado, 13 de agosto de 2016

DCXXXVIII - Solución poco conocida de Citroën a un ruido de motor

-La marca de automoción Citroën siempre ha sido innovadora, sinó la más avanzada en mecánica de automoción. De André Citroën se conocen los engranajes en "V" que además son el símbolo de la marca. Utilizados en instalaciones especiales o como en el caso de los motores de aviación rusos Mikulin V-12 de manera común.

"Reductora del Mikulin AM-42 con engranajes tipo Citroën"
-Una persona puede tener ciertas aficiones o tendencias, la mía ha sido la marca Citroën pues el 90% de los vehículos que he poseído lo han sido. Desde la aparición del "Traction Avant" con tracción delantera sobre las ruedas directrices mediante formidables juntas homocinéticas y el DS-19 muy avanzado para la época a mediados de los años 1950's, hasta los más recientes. Uno de mis favoritos ha sido el 2CV de los que tuve 4 en diferentes variantes, además de un GS, también con motor boxer. Por deformación de la profesión quizá, ya que se asemejaban a los motores aeronáuticos.


"Me atraía la mecánica y la arquitectura aeronáutica"
-Ocurrió una vez que mi entonces patrón de la empresa en que yo trabajaba, aficionado a los Renault, se lamentaba que los engranajes de la distribución de su 4L hicieran mucho ruido. Con el capot levantado me señalaba el lugar diciéndome: "Lo han solucionado en parte con uno de los engranajes de fibra".

"4L vs 2CV" (foto wiki commons)
-Pues bien, Citroën no tenía éste problema pues había instalado una solución que era standard en todos ellos: El engranaje del eje de levas dividido, o sea dos engranajes (uno más ancho que el otro) y que tenían tres resortes en unos huecos  en los discos  que los mantenían algo decalados. 

"Engranaje del eje de levas dividido"
-Una vez colocado sobre el engranaje tractor del cigüeñal tocaban ambas paredes de sus dientes, eliminando el "back lash" u holgura entre los dientes. Eso simplemente eliminaba el molesto ruido que tenia el "4L".



"Un extremo del resorte conecta con un engranaje y el otro extremo el otro  engranaje"
-En la foto vemos las marcas de distribución para su calaje y los dientes de los engranajes siempre en contacto.



-Pero con éste ingenioso sistema, además se permitía la dilatación de los componentes. Y sin rumor o ruido mecánico.

"Motor Visa II expuesto en la Aeroteca"
-Muchos aficionados han "avionizado" el 2CV aun a sabiendas de su mayor peso pero también por su mayor fiabilidad. Hay empresas que lo han hecho con bastante fortuna, entre ellas el bonito "Savoia" argentino (ver "Los Motores Aeroespaciales, A-Z") y decenas más. La gama 2CV empezó con el 425 cc., el A-53. Los M-4 y M-28 de 602 cc.  Pero el de mayor fortuna es el de 652 cc. del Dyane y del Visa II, los 3CV y 652 cc.


ReF.:      (DCXXXVIII)       RMV   /   "Los motores aeroespaciales, A-Z"  / Renault y Citroën





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lunes, 8 de agosto de 2016

DCXXXVII - Otra utilización del turbo-reactor 109-005 de Porsche

-El turbo-reactor diseñado por Ferdinand Porsche (ver sus productos aeronáuticos en CCLXXXVII) conocido como modelo TL-300 y por la designación oficial alemana de 109-005 se diseñó con poca potencia y pequeño tamaño: sólo 500 Kgs. de empuje, para utilizaciones de segunda linea aunque quedaron todos en proyectos.

"Turboreactor Porsche TL-300 (109-005)"

-Se planeó instalarlo en un misil antinavio del tipo V-1 radioguiado como aparece en el dibujo siguiente.

"Versión antibuque"

 -Ahora el Autor a localizado otra aplicación de éste motor en una especie de V-1 tripulada, la Reincherberg IV que como vemos sería utilizada como caza interceptador contra los bombarderos aliados pues a semejanza de los Bachem Natter podía llevar una batería de pequeños cohetes en la proa. También se comenta su utilización como avión suicida.

"La Reincherberg IV con el Porsche 109-500"

-Poco antes del final de la guerra el proyecto de éste motor fué entregado por Porsche al Ing. Müeller que contribuyó al diseño de los BMW-003 y Junkers Jumo-004.

-Como anomalía importante en el diseño del TL-300, el Autor de éste Blog advierte que ha observado que la sección longitudinal del compresor axial es la misma en todo su recorrido, lo que lo hace ineficiente. Los compresores axiales van disminuyendo la sección o área para ir incrementando la presión. Absolutamente todos.


ReF.:    (DCXXXVII)      RMV   /  Porsche





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