Instrumentos de motores de turbina del avión
Instrumentos de motores de turbina del avión.
Los instrumentos del motor que indican la presión de aceite, temperatura de aceite, velocidad del motor, temperatura de los gases de escape, y flujo de combustible son comunes a los motores de turbina y de pistón. Sin embargo, hay algunos instrumentos que son únicos para motores de turbina.
Estos instrumentos proporcionan indicaciones de la relación de presión del motor, presión de descarga de la turbina, y el torque. Además, la mayoría de los motores de turbina de gas tienen múltiples instrumentos sensores de temperatura, llamados termocuplas, que proporcionan a los pilotos lecturas de temperatura en y cerca de la sección de la turbina.
Relación de presión del motor (EPR)
El medidor de relación de presión del motor (EPR–Engine Pressure Ratio) se utiliza para indicar la potencia de salida en un motor turborreactor/turbofan.
EPR es la relación de presión de los gases entre la salida de la turbina y la de entrada del compresor. Las mediciones de son registrados por sondas instaladas en la entrada y en el escape del motor. Una vez recogidos, los datos se envían a un transductor de presión diferencial, que se indica en cabina por el medidor EPR.
El diseño del sistema EPR compensa automáticamente los efectos de la velocidad y la altitud. Los cambios en la temperatura ambiente requieren que se aplique una corrección a las indicaciones del EPR para proporcionar ajustes precisos en la potencia del motor.
Temperatura de los gases de escape (EGT)
Un factor limitante en una turbina de gas es la temperatura de la sección de turbina. La temperatura de la sección de turbina debe controlarse de cerca para evitar el sobrecalentamiento de los álabes de la turbina y otros componentes de la sección de escape. Una forma común de controlar la temperatura de la sección de turbina es con un medidor EGT (Exhaust Gas Temperature). EGT es un límite de operación del motor usado para vigilar las condiciones generales operativas del motor.
Las variantes en los sistemas de EGT tienen nombres diferentes en función de la ubicación de los sensores de temperatura. Los sensores de temperatura comunes en la turbina incluyen el medidor de temperatura de entrada de la turbina (TIT), medidor de temperatura de salida de la turbina (CDC), medidor de temperatura entre etapas de la turbina (ITT), y el medidor de temperatura de la turbina de gas (TGT).
Torquímetro
La potencia de salida de un turbohélice/turboeje se mide con el torquímetro. El torque (o par) es una fuerza de torsión aplicada a un eje. El torquímetro mide la potencia aplicada al eje. Los turbohélices y turboejes están diseñados para producir torque para la girar una hélice. Los torquímetros se calibran en unidades porcentuales, libras/pie, o psi (libras por pulgada cuadrada).
Indicador N1
N1 representa la velocidad de rotación del compresor de baja presión y se presenta en el indicador como un porcentaje de las rpm de diseño. Después de arrancar la velocidad del compresor de baja presión es girado por la turbina N1. La turbina N1 está conectada al compresor de baja presión a través de un eje concéntrico.
Indicador N2
N2 representa la velocidad de rotación del compresor de alta presión y se presenta en el indicador como un porcentaje de las rpm de diseño. El compresor de alta presión es girado por la turbina N2. La turbina N2 está conectada al compresor de alta presión a través de un eje concéntrico.
Consideraciones operativas en motores de turbina
La gran variedad de motores de turbina hace imposible cubrir los procedimientos operativos específicos, pero hay ciertas consideraciones operacionales comunes a todos los motores de turbina. Estos son límites de temperatura, daños por objetos extraños, arranque calientes, pérdida de compresor, y apagado.
Limitaciones de temperatura del motor
La temperatura más alta en cualquier motor de turbina se produce en la entrada de la turbina. La temperatura en la entrada de la turbina es por lo tanto, el factor limitante en la operación del motor de turbina.
Variaciones de empuje
El empuje de un motor de turbina varía directamente con la densidad del aire. Cuando la densidad del aire disminuye, también lo hace de empuje. Además, debido a que la densidad del aire disminuye con el aumento de la temperatura, un aumento de temperatura se traducirá en una disminución de empuje. Mientras que tanto los motores de turbina como los alternativos se ven afectados en alguna medida por humedad relativa alta, los motores de turbina experimentarán una mínima pérdida de empuje, mientras que los motores alternativos tendrán una pérdida de potencia al freno significativa.
Daños por objetos extraños (FOD)
Debido al diseño y función de la entrada de aire de un motor de turbina, siempre existe la posibilidad de la ingestión de desechos. Esto causa un daño significativo, particularmente a las secciones del compresor y la turbina. Cuando se produce la ingestión de desechos, se llama daños por objetos extraños (FOD-Foreign Object Damage). El FOD típico se compone de pequeñas muescas y abolladuras causadas por la ingestión de objetos pequeños en plataforma, calle de rodaje, o pista de aterrizaje, pero también se produce FOD causado por choques con aves o ingestión de hielo. A veces el FOD resulta en la destrucción total de un motor.
La prevención del FOD es de alta prioridad. Algunas entradas de motor tienen una tendencia a formar un vórtice entre el suelo y la toma de aire durante las operaciones en tierra. En estos motores se puede instalar un disipador de vórtice. También pueden ser utilizados otros dispositivos, tales como pantallas y/o deflectores. Las comprobaciones de pre vuelo incluyen una inspección visual para detectar cualquier signo de FOD.
Para saber más:
Bibliografía.
U.S. Department of Transportation
Federal Aviation Administration