CUIDADOS CON EL MOTOR DE PISTON

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PROPULSION
Revista de Publicaciones Navales
CUIDADOS CON EL MOTOR DE PISTON
Por Jorge Filipe Almeida Barros
La ausencia de sensores de temperatura en la mayoría de las aeronaves
antiguas explica la elevada ocurrencia de averías.
as estadísticas de accidentes aeronáuticos de
CENIPA (Centro de
Investigación y Prevención de Accidentes Aeronáuticos) apuntaron una
alta incidencia de fallas de motores en
2011. Todos eran convencionales y
equipaban pequeñas aeronaves. La
opinión general entre mecánicos es
que los motores de pistón emiten
señales de averías que se están por
producir. Vibraciones excesivas,
funcionamiento irregular, fallas
ocasionales y el color interno de los
escapes pueden significar síntomas de
que algo no anda bien.
Eso refuerza la idea de que el
operador tiene cómo acompañar la
salud de un motor: mantenerse atento
a esas y a otras señales. Una manera
sencilla es abrir e inspeccionar el filtro
retirado de un cambio de aceite. Es
fundamental cerciorarse de que en el
filtro no aparezcan limaduras significativas. Es fácil de entender el origen
de estas limaduras. Dentro de los
motores, las piezas mecánicas que se
friccionan son fabricadas con
diferentes tipos de metal. Si por algún
motivo la fricción entre las piezas no
se mantiene en niveles bajos, los
metales comienzan a descomponerse.
El tipo de material encontrado en el filtro
dirá de dónde vienen las chispas. Eso
facilitará que el taller elija el área del
motor que será inspeccionada
meticulosamente.
Básicamente, son dos las
grandes áreas de desgaste. La primera
es el volumen interno del bloque. Allí
se encuentra el cigüeñal y el árbol de
levas. El cigüeñal es girado por las
bielas, que transmiten la fuerza de la
explosión del combustible, ocurrida en
las cabezas de cilindros. Ese cigüeñal
es grande y muy resistente, pero está
apoyado en partes firmes del bloque
por medio de pastillas redondeadas,
llamadas muñequillas.
Los altos niveles de fricción en
estos puntos causan desgastes y
juegos que, a su vez, van a generar
vibraciones y pueden llevar a la rotura
de componentes internos o trabados
del cigüeñal. Lo mismo puede suceder
con el árbol de levas. Instalado en la
parte más alta del motor, es el que
acciona las varillas metálicas que van
a comandar las válvulas de admisión y
escape de las cámaras de combustión
de los cilindros del motor. A medida en
que ese eje se desgasta, sus
dimensiones se reducen y las válvulas
dejan de abrirse con la amplitud
necesaria. Entonces, el volumen de
Cuidados con el motor...
combustible que entra es reducido y la
mezcla ya quemada tiene dificultad en
salir hacia el escape.
El motor comienza a perder
potencia en ambos casos, y deja de
tener el desempeño que el piloto
espera. El cigüeñal y el árbol de levas
fueron dimensionados para resistir
aproximadamente 2.000 horas de
operación, período llamado de tiempo
entre revisiones o TBO (Time Between
Overhaul). Pero la resistencia de esos
ejes puede disminuir si la operación del
avión no sucede como su fabricante
espera.
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casos de aeronaves que por restricciones administrativas o sometidas a
grandes servicios de mantenimiento
permanecen inactivas por largos
períodos.
Corrosión interna del cilindro causada por una larga inactividad.
Motor Lycoming.
Ya fue comprobado que los
residuos de carbono de la combustión
interna de los motores aeronáuticos de
pistón, combinados con la humedad del
aire impregnada en aceite, producen
ácidos. El aceite pasa a contener
ácidos, que pasan a corroer las partes
internas del motor. Para prevenir este
proceso, se debe mantener el aceite
libre de humedad. De ahí la importancia
de evitar largos períodos de inactividad.
Lycoming orienta a sus clientes que
vuelen una hora por mes y, Continental, una hora por semana. Independiente del uso de la aeronave, el aceite
debe ser sustituido como máximo, en
cuatro meses. Es común que algunos
operadores se olviden de este período,
haciendo la sustitución apenas cada 50
horas. También son frecuentes los
El mayor desgaste, se concentra en la cabeza de los cilindros. En esta
área, ocurren sucesivas explosiones
que provocan la expansión de los gases y el desplazamiento de los
pistones. El cilindro de un motor que
gira a 2.700 rpm, por ejemplo, durante
2.000 horas de operación habrá sufrido
162 millones de explosiones internas.
Los impactos mecánicos provocan una
elevada fatiga en el metal, que si está
fuera de la temperatura correcta, puede
sufrir daños prematuros. Es conocida
como CHT (Cilinder Head Temperatura) y se refiere a la temperatura de la
masa metálica de la parte superior del
cilindro. Un CHT bajo, aunque reduzca
los desgastes, no permite una grande
expansión de los gases y deja el motor
sin potencia. Por otro lado, la elevada
temperatura va a causar daños
irreversibles. La válvula de escape
sufre una deformación en la superficie
de contacto con el asiento y pierde el
asentamiento. Esto impide retener la
mezcla de aire con combustible durante
la fase de compresión. El motor deja
escapar los gases antes que sean
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quemados y las explosiones se
debilitan.
Boroscopio
.
También pueden ocurrir daños
al vástago de la válvula. Si se fractura,
libera fragmentos que causan un
impacto directo en el pistón. El CHT
elevado también damnifica aros del
pistón y machos metálicos y puede
deformar las superficies internas del
cilindro. Tales daños pueden ser
identificados con una simple inspección
con boroscopio. Este aparato está
compuesto de una minúscula cámara
de alta definición, instalada en la punta
de un vástago flexible e introducido en
la cabeza del cilindro por el orificio de
instalación de las bujías. Las imágenes
internas son vistas en una pantalla al
lado. Ese examen es muy pertinente
para aquellos que pretenden adquirir
una aeronave usada.
Para el operador de cualquier
aeronave movida a pistón, es fundamental asegurarse que el piloto
conozca y cumpla los procedimientos
para evitar el CHT elevado. Son
procedimientos sencillos, como
corregir correctamente la mezcla para
Cabeza del cilindro fracturada por elevado CHT: nótense los
residuos de carbono de color dorado y el lugar del termómetro
de CHT, ausente en la época de la falla.
el régimen de potencia empleado en la
altura que se pretenda volar. Los
manuales de operación traen explicaciones simples de cómo hacerlo. No
obstante, en su mayoría están escritos
en inglés y para algunas aeronaves, los
procedimientos correctos hacen elevar
la carga de trabajo del piloto. Este, a
su vez, solo puede monitorear el CHT
si la aeronave posee sensores de
temperatura. Pero la mayoría no tiene.
Esto explica la gran ocurrencia de
averías en motores de aeronaves
antiguas.
El conocimiento del funcionamiento y de técnicas de operación de
motores aeronáuticos debe ser del
interés de cualquier persona que tenga
que ver con la operación aérea. Antes
de todo, es una buena inversión en la
obtención de productividad y seguridad.
DE “REVISTA AERO MAGAZINE”,
Nº 23, MAR/ABR, 2012
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