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Tipos de motores a reacción
La puesta en marcha de un motor a reacción implica un conjunto de pasos que deben realizarse de forma ordenada para que el motor no sufra un fallo importante. Los motores a reacción son muy caros y, por lo tanto, hay que cuidarlos bien. Un simple error puede hacer fracasar un motor.
En resumen, un motor a reacción típico consta de una admisión, una etapa de compresión, una cámara de combustión y una etapa de turbina. Su funcionamiento es muy similar al del motor de un coche. En primer lugar, el aire es aspirado en la admisión, que luego se comprime. Desde la etapa de compresión, el aire pasa a la cámara de combustión, donde se introduce el combustible y la ignición, que luego quema el aire. A continuación, este aire pasa a las turbinas, donde se permite su expansión. Esta expansión aumenta la energía cinética del flujo y, al salir del motor, se aplica una fuerza igual y opuesta a la aeronave. Esto se llama empuje.
Para extraer aire para el arranque, la etapa del compresor debe girar primero a una velocidad determinada. Este es el primer requisito para arrancar un motor a reacción. En su forma más básica, un motor a reacción de alta relación de derivación tiene dos etapas de compresión. La etapa de baja compresión se conoce como N1, y la etapa de alta presión se conoce como N2. Durante el proceso de arranque, el compresor N2 es el que debe girar, ya que la mayoría de los accesorios del motor (bombas de aceite e hidráulicas, etc.) están conectados a este compresor.
Causas de los fallos de los motores de los aviones
En el post anterior sobre el tema de los motores de pistón de los aviones, hablamos del ciclo de cuatro tiempos, profundizando en los detalles de lo que ocurre dentro del bloque del motor una vez que éste se enciende. Ahora pasaremos de debajo del capó al interior de la cabina y hablaremos de los instrumentos y controles del motor que probablemente encontrará cuando surque los cielos.
La imagen de abajo es una captura de pantalla de una típica cabina analógica de Cessna 172. Lo más probable es que comience su carrera de vuelo en una aeronave similar. La mayoría de los entrenadores de ab-initio, como el C172, tienen hélices de paso fijo en las que la velocidad del motor se controla enteramente a través de la palanca del acelerador: avanzar el acelerador aumenta la velocidad del motor y de la hélice, y retrasar el acelerador hace que el motor y la hélice disminuyan.
Un tacómetro mide la velocidad del motor en revoluciones por minuto (rpm). Las lecturas de la velocidad del motor suelen tomarse en el cigüeñal del motor, por lo que no miden necesariamente las rpm de la hélice. Muchas combinaciones de motor y hélice no tienen engranaje, como la gama de motores Lycoming O-320 utilizada en algunos modelos de Cessna 172, y en estos casos las rpm del motor y las de la hélice serán las mismas. Muchos aviones deportivos ligeros más nuevos, como el Tecnam P-92 Echo, utilizan un motor Rotax de menor cilindrada que funciona a una velocidad más alta y, por lo tanto, debe reducirse la velocidad entre el cigüeñal y la hélice. Una relación de engranaje típica en un motor Rotax 912 ULS es de 2,27, de modo que a la velocidad máxima de funcionamiento continuo de 5200 rpm, la hélice gira a 2300 rpm. Esto es muy similar a la velocidad máxima de funcionamiento de un motor más convencional como el O-320.
¿Se ha preguntado alguna vez cómo se lavan los motores de los aviones y por qué es importante hacerlo? Si es así, esta serie de artículos está hecha para usted. Abordaremos los aspectos básicos del lavado de motores, por qué es esencial controlarlo con herramientas adaptadas y cómo afecta a la temperatura de los gases de escape (EGT).
Los motores de las aeronaves se lavan regularmente para mejorar su rendimiento. Los motores funcionan en entornos salinos, arenosos o polvorientos. Además, objetos como insectos o pájaros son ingeridos y dejan residuos en las piezas del motor que afectan a su eficiencia. Por otra parte, el proceso de combustión suele emitir partículas finas en el aire que posteriormente son ingeridas por los motores y se depositan en las piezas y superficies del motor. Por ello, los motores de las aeronaves deben ser lavados periódicamente para que estén en un estado óptimo para mejorar su rendimiento.
Las empresas que prestan servicios de lavado de motores de aviación promueven una reducción del consumo global de combustible del motor. Cuando esto se consigue, también se reducen las emisiones de CO2. El lavado de motores es una situación en la que todos ganan, tanto para el medio ambiente como para el rendimiento óptimo de las aeronaves.
Solución de problemas del motor de un avión
En una aeronave ligera, la potencia y el par generados por el motor mientras está en funcionamiento no sólo se utilizan para producir el empuje necesario para propulsar la aeronave hacia adelante. El motor también se utiliza para alimentar varios sistemas necesarios para mantener el motor en funcionamiento y para operar con seguridad la aeronave.
Los sistemas del motor son un tema amplio e importante, por lo que cada sistema principal tiene su propio post dedicado a describir cómo está diseñado el sistema y su propósito. Lo que sigue aquí es sólo una breve introducción a los distintos sistemas, con enlaces a cada uno de los posts más amplios.
Los sistemas relacionados con el motor se han dividido en dos categorías: los que son necesarios para mantener el motor en funcionamiento, y los que no son necesarios para mantener el motor en funcionamiento, pero se ejecutan fuera del motor y por lo tanto sólo funcionan mientras el motor está en funcionamiento.
La finalidad de un sistema de encendido del motor es proporcionar un suministro constante de impulsos de muy alto voltaje a las bujías situadas en cada cilindro. Esto debe ocurrir en el orden correcto de encendido de los cilindros y en el momento correcto del ciclo del motor. El encendido es tan crítico para el funcionamiento del motor que este sistema se mantiene completamente separado de todos los demás sistemas (aislado del sistema eléctrico). Se ha incorporado una redundancia adicional al tener instalados dos sistemas de encendido completamente independientes, de manera que el motor seguirá funcionando si uno de los sistemas falla.
