MOTOR PT6
RESEÑA HISTÓRICA El diseño del motor PT6 se inicio en 1958 por la compañía estadounidense pratt & whitney. La producción del mismo comenzó con el PT6a550 shp. Su primer vuelo fue el 30 de mayo de 1961, montado sobre un beechcraft 18, o "twin haya. Su producción a gran escala se inició en 1963, entrando en servicio el año siguiente. En sus 40 aniversario en 2001 más de 36.000 PT6A habían sido entregado, sin incluir las otras versiones. hoy día se utiliza el motor en más de 100 aplicaciones diferentes.
MOTORES TURBOPROP Estos motores no basan su ciclo operativo en la producción de potencia a partir del empuje de los gases que circulan a través de ellos, sino que la potencia que producen se usa para mover una hélice. De manera similar a los turbofan, los gases de la turbina se emplean en su totalidad para mover en este caso una hélice que genera el empuje necesario para propulsar la aeronave.
MOTORES TURBOPROP Para mover la hélice lo hace mediante una caja reductora de engranajes, ya que las velocidades de operación de un Turboprop (turbo hélice) son superiores a las 10.000 RPM, demasiado rápido para una hélice. Al igual que en la mayoría de motores recíprocos, los motores cuentan con gobernadores que mantienen fija la velocidad de la hélice y regulan el paso de sus palas (constant speed, variable pitch propeller). La potencia de los motores turbohélice se mide en turbocaballos o SHP (shafted horse power).
MOTORES TURBOPROP FUNCIONAMIENTO Y PARTES
MOTOR PT6 DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO.
DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO. La serie correspondiente a los motores PT6 son motores de turbina liviana que impulsan un eje de la hélice por medio de una caja de engranaje de reducción de dos etapas. El corazón del motor lo conforman dos conjuntos principales giratorios, uno de los conjuntos consta de una turbina de potencia. Los dos conjuntos giratorios no están conectados entre si además giran a velocidades distintas y en direcciones opuestas. a este diseño se le conoce como motor de turbina de giro libre.
DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO Esta configuración permite que la turbina de potencia y la hélice gire a una velocidad constante mientras el sistema de mando programa la velocidad del compresor según las exigencias de potencia. El motor se enciende al poner en marcha el motor de arranque quien a su vez está montado sobre la caja de engranajes impulsores de los accesorios.
DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO El compresor atrae aire hacia el motor por medio de una cámara impelente anular distribuidora de aire (caja de entrada), su presión aumenta a lo largo de tres etapas axiales y un impulsor centrifugo y la desplaza hacia una cámara de combustión.
DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO El aire penetra la cámara de combustión a través de unos pequeños orificios. El combustible entra a la cámara de combustión cuando el compresor alcanza la velocidad adecuada. Dos ingnitores (spark plug) ubicados en la cámara de combustión encienden la mezcla de aire combustible.
DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO Los gases en expansión calientes se aceleran a través del anillo del anillo del alabe de la turbina del compresor y provocan que se encienda la turbina del compresor. Nuevamente los gases que salen de la turbina del compresor se aceleran a medida que se expanden a través de los anillos del alabe de la turbina de potencia. Las turbinas de potencia proveen energía giratoria para impulsar la hélice. La caja de engranaje reduce la velocidad de la turbina de potencia.(33,000-rpm) a una velocidad adecuada para la hélice(1700 a 2200 rpm).
PARTES DE UN MOTOR PT6.
PARTES DE UN MOTOR PT6. Caja de entrada dirige el aire hacia el compresor. Apoyar el cojinete n° 1 Conformar el tanque de aceite.
PARTES DE UN MOTOR PT6. Conjunto del rotor del compresor Proveer a la cámara de combustión un flujo de aire adecuado a una temperatura y presión exigida. Contiene tres etapas axiales y un impulsor centrifugo los cuales giran dentro de un conjunto estator. Conjunto estator
Etapas axiales
PARTES DE UN MOTOR PT6. Separador inercial Hace que el aire que se haya en la barquilla realice un viraje rápido antes de llegar al motor, y por inercia las gotas de agua y hielo suelen mantener su trayectoria original.
PARTES DE UN MOTOR PT6. Caja generadora de gas Es el componente estructural principal del motor. Apoya la sección de potencia a la caja de entrada y caja de engranajes de accesorios. Contiene la presión de aire proveniente del compresor. Provee alojamiento para la cámara de combustión y el conjunto estator de la turbina del compresor. Apoya el cojinete n°2. Apoya inyectores de combustible. Apoya las válvulas de sangrado del compresor etc...
CAJA GENERADORA DE GASES.
PARTES DE UN MOTOR PT6. Forro de la cámara de combustión(cámara de combustión) Fabricado en aleación de acero y níquel resistente al calor.(inco 625). Contiene 14 adaptadores de inyectores de combustible. Dos rebordes de bujía de encendido. Posee conductos de salida grandes y pequeños cuya función es conformar una estructura envolvente que cambia la dirección del flujo de gas a 180° y completa el proceso de dilución de gases.
PARTES DE UN MOTOR PT6. turbina del compresor Función: extraer energía de los gases calientes para impulsar la unidad rotor del compresor. Funcionamiento Los gases que se precipitan atreves del anillo del alabe impactan los alavés de la turbina la energía disponible en los gases se transforma en movimiento giratorio para impulsar el compresor y los accesorios del motor.
PARTES DE UN MOTOR PT6. Turbina de potencia Función: extrae la energía restante de los gases de la combustión para impulsar la hélice atreves de la caja de engranajes reductora. No hay enlace mecánico entre la turbina de potencia y la turbina del compresor por consiguiente la turbina esta ‘‘libre’’ para girar independientemente del funcionamiento de la turbina del compresor.
PARTES DE UN MOTOR PT6. Conducto de escape Dirige los gases de escape hacia la atmosfera exterior. Apoyar la turbina de potencia. Fabricada en fibra resistente al fuego, emparedada entre dos hojas de aleación de níquel.
PARTES DE UN MOTOR PT6. Caja de accesorios Impulsar la bomba de combustible, la unidad de control de combustible, arrancador generador, las bombas de presión de aceite, y los accesorios de la estructura del avion. Apoyar el tubo de llenado de aceite y la varilla medidora de nivel de aceite.
CAJA DE ACCESORIO
PARTES DE UN MOTOR PT6. Caja de engranajes de Funcionamiento: Los motoresreducción pt6 usan un sistema de caja de engranajes Disminuir la velocidad de la deturbina reducción de dos etapas. de potencia a una velocidad la primeraadecuada etapa consta parade el un engranaje exterior funcionamiento de la hélice engranado con tres Proveer impulso al regulador planetarios, montados en de hélice, al regulador de unla portador. velocidad Los tres engranajes excesiva y al planetarios se engranan en tacómetro. la parte un exterior conpara un Proveer sistema engranaje anular ranurado. indicar el par del motor. El sistema de engranajes Proveer un áreaetapa colectora de la segunda es para el aceite para el parecido peroevacuar pero utiliza cinco engranajes aceite. planetarios
Caja de engranajes de reducción
PARTES DE UN MOTOR PT6.
SISTEMA DE COMBUSTIBLE
MOTOR PT6
SISTEMA DE COMBUSTIBLE
FINALIDAD Entregarle a el motor un excelente suministro de combustible, con una buena presión y flujo Para que este de un máximo rendimiento.
COMPONENTES DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE
Bomba de Combustible Unidad de Control del Combustible (FCU) Divisor de Flujo Inyectores de Combustible Válvula de Drenaje de Combustible
BOMBA DE COMBUSTIBLE
Se encarga de suministrar presión al sistema. Este componente es importante porque el avión se somete a fuertes movimientos y el sistema debe vencer la gravedad.
UNIDAD DE CONTROL DEL COMBUSTIBLE (FCU)
Este componente se encarga de medir el combustible necesario que necesita el motor, para que allá una mescla rica. El combustible sobrante que no deja pasar la FCU es retornado hacia el tanque de combustible.
DIVISOR DE FLUJO
Esta válvula se encarga de entregarle a los inyectores de la cámara de combustión, el combustible ya medido por el FCU.
Inyectores de Combustible
Los inyectores son los que se encargan de expulsar el combustible y el aire a la cámara de combustión esperando la chispa de la bujía.
VÁLVULA DE DRENAJE DE COMBUSTIBLE
Esta válvula es para drenar el combustible sobrante de la cámara de combustión al exterior o al ambiente. Pero esta válvula ya no se usa para expulsar el combustible, si no que la dirige a un depósito de combustible para no contaminar el medio ambiente.
TODOS ESTOS JUNTOS CONTROLAN -Flujo de combustible adecuado a una buena velocidad. -Distribución de combustible constante a los inyectores adecuado. -Control de régimen de marcha lenta en tierra. -Aceleración potente sin aceleración momentánea. -Limitar la velocidad máxima del compresor (Ng). -Proveer una desaceleración rápida sin apagar la combustión. -Proveer el cese y descarga de combustible, luego de apagar el motor.
TRAYECTORIA DEL FLUJO DE COMBUSTIBLE La fuente de combustible proviene de los tanques de los planos, se envía por medio de la bomba booster al calentador de combustible. De hai, el combustible calentado fluye a la bomba del motor, que este a su ves lo impulsa a la FCU por medio de manguera externa. La FCU determina el flujo de combustible correcto para la combustión, el combustible sobrante es retornado a la bomba. Ya el combustible regulado pasa por la válvula divisora de flujo y de ahí pasa a los inyectores para que atomice el combustible por medio de 14 inyectores.
COMBUSTIBLE Y ADITIVOS
El combustible usado por este motor es Jet-A, porque es una turbina a reacción y es el mas apropiado por sus características.
SISTEMA DE COMBUSTIBLE DEL MOTOR PT6
SISTEMA DE ACEITE Funciones: Este sistema se encarga de refrigerar limpiar lubricar el sistema de cojinetes y de engranajes que tiene el motor. -Provee presión de aceite para la indicación del torsiómetro. -La hélice también usa el sistema de aceite, Este le permite cambiar el paso y el control de la velocidad de la hélice.
TRAYECTORIA DEL FLUJO DE ACEITE El flujo de aceite comienza desde el tanque el cual se extrae el fluido por medio de una bomba de tipo engranaje, de ahí pasa por el filtro para que el fluido de aceite pase lo más limpio posible y no contamine el sistema. En la salida del filtro, el aceite se divide en diferentes ductos para lubricar los cojinetes, en donde el cojinete número 1 es lubricado a presión y este se utiliza para el calentador de combustible. Otro ducto va dirigido hacia los cojinetes 2,3 y 4 en la caja de engranajes de reducción, de los que abastece la hélice.
TRAYECTORIA DEL FLUJO DE ACEITE Como este sistema se encarga de refrigerar el motor y de limpiar, este debe estar en constante movimiento y el motor no se puede quedar sin aceite ya que sin este se fundiría el motor. Entonces el aceite así como se envía desde el tanque también debe ser retornado y refrigerado con el intercambiador de calor Aceite/Combustible para que vuelva a ser enviado por medio de la bomba y no nos quedemos sin suministro de aceite. Esta función se da por medio de 4 bombas de engranajes montadas en dos elementos dobles y así conforman el sistema de recuperación. En donde el cojinete numero 1 cae por gravedad y los otros cojinetes como 2, 3,4 son retornados por estas bombas al tanque de aceite.
COMPONENTES DEL SISTEMA DE ACEITE -Tanque de Aceite. -Bomba. -Filtro. -Válvula de alivio. -Válvula de retención. -Válvula auxiliar en derivación. -Calentador de combustible.
SISTEMA DE ACEITE
CAJA REDUCTORA DE DOS ETAPAS
MOTOR PT6 SECCIÓN TURBINA DE POTENCIA
MOTOR PT6 FUNCIONAMIENTO
CAJA DE ENTRADA
Caja de entrada
Ducto de entrada
ETAPAS DEL MOTOR PT6 Compresor centrifugo compresor axial
COMPRESOR AXIAL.
IMPULSOR CENTRIFUGO.
ETAPAS DEL MOTOR PT6 Turbina de potencia
Turbina del compresor Cámara de combustión
Compresor. Recorrido del aire hacia la cámara de combustión
Turbinas. Recorrido del aire hacia el exhaust
CAJA DE ACCESORIOS.
CAJA DE ENGRANAJES DE REDUCCIÓN
CAJA DE ENGRANAJES DE REDUCCIÓN
CAJA DE ENGRANAJES DE REDUCCIÓN
