Manual: FAA-H-8083-32A, Aviation Maintenance Technician Handbook Powerplant, Volume 2, Pagina: 10-8

Aircraft Engine: Dimensional Inspection

La inspección dimensional se utiliza para asegurar que las piezas y los espacios libres del motor cumplan con las especificaciones del fabricante. Estas especificaciones se enumeran en una tabla de límites, que enumera los límites de servicio y las dimensiones máximas y mínimas de las piezas nuevas del fabricante. 

Muchas herramientas de medición se utilizan para realizar la inspección dimensional del motor. Se analizan algunos ejemplos de estos dispositivos, ya que el procedimiento para medir los componentes del motor para la inspección dimensional se explica en los siguientes párrafos.

Barril de cilindro - Cylinder Barrel  

Inspeccione el cilindro del cilindro en busca de desgaste, usando un calibrador de cilindros, un calibrador telescópico y un micrómetro o un micrómetro de interiores. La inspección dimensional del cilindro consta de las siguientes medidas: 

1. Conicidad máxima de las paredes del cilindro 

2. Falta de redondez máxima 

3. Diámetro interior 

4. Paso 

5. Ajuste entre la falda del pistón y el cilindro.

Todas las mediciones que involucren diámetros de cilindros deben tomarse en un mínimo de dos posiciones con una separación de 90° en el plano particular que se está midiendo. Puede ser necesario tomar más de dos medidas para determinar el desgaste máximo. 

La conicidad de las paredes del cilindro es la diferencia entre el diámetro del cilindro en la parte inferior y el diámetro en la parte superior. El cilindro generalmente se usa más grande en la parte superior que en la parte inferior. Esta conicidad es causada por el patrón de desgaste natural. 

En la parte superior de la carrera, el pistón está sujeto a mayor calor y presión y a un entorno más erosivo que en la parte inferior de la carrera. Además, hay una mayor libertad de movimiento en la parte superior del trazo. En estas condiciones, el pistón desgasta más la pared del cilindro en la parte superior del cilindro. En la mayoría de los casos, el cono termina con una cresta.

Cuando los cilindros se construyen con un estrangulador intencional, la medición de la conicidad se vuelve más complicada. El estrangulador del cilindro es donde la parte superior del cilindro se ha hecho con el diámetro superior del cilindro más pequeño, para compensar el desgaste y la expansión durante la operación. 

Es necesario saber exactamente cómo el tamaño indica desgaste o conicidad. La conicidad se puede medir en cualquier cilindro con un reloj comparador de cilindros siempre que no haya un escalón pronunciado. El indicador de cuadrante tiende a subirse en el escalón y provoca lecturas inexactas en la parte superior del cilindro.

La medición de la falta de redondez generalmente se toma en la parte superior del cilindro. Sin embargo, también se debe tomar una lectura en la falda del cilindro para detectar abolladuras o dobleces causados ​​por un manejo descuidado. 

Se forma un escalón, o cresta, en el cilindro por la acción de desgaste de los anillos del pistón. El mayor desgaste se encuentra en la parte superior del límite de recorrido del anillo. Es probable que la protuberancia resultante dañe los anillos o el pistón. 

Si el paso excede las tolerancias, debe eliminarse rectificando el cilindro sobredimensionado, o debe alisarse a mano para romper el borde afilado. También se puede encontrar un escalón donde el anillo inferior alcanza el recorrido más bajo. 

Rara vez se encuentra que este paso es excesivo, pero debe verificarse. Verifique que la brida del cilindro no esté deformada colocando el cilindro en una plantilla adecuada. Verifique que la brida haga contacto con la plantilla en todo su perímetro. 

La cantidad de deformación se puede verificar usando un medidor de espesor. Se debe rechazar un cilindro cuya brida esté deformada más allá de los límites.

Válvulas y resortes de válvula - Valves and Valve Springs  

Las ubicaciones para verificar el descentramiento y el grosor del borde de las válvulas se muestran en la figura. Mida el grosor del borde de las cabezas de las válvulas. Si, después del refrentado, el grosor del borde es inferior al límite especificado por el fabricante, la válvula no debe reutilizarse. 

El grosor del borde se puede medir con suficiente precisión mediante un indicador de cuadrante y una placa de superficie. 

La falta de redondez generalmente es causada por una válvula atascada. Si una válvula se atasca, el eje del balancín tiende a moverse hacia arriba y hacia abajo cuando la válvula ofrece una resistencia excesiva para abrirse. Inspeccione si está fuera de redondez y sobredimensionado usando un calibrador telescópico y un micrómetro.

Inspeccione la válvula en busca de estiramiento y desgaste usando un micrómetro o un calibre de radio de válvula. Si se usa un micrómetro, el estiramiento se encuentra como un diámetro más pequeño del vástago de la válvula cerca del cuello de la válvula. Mida el diámetro del vástago de la válvula y verifique el ajuste de la válvula en su guía.

La compresión se prueba con un probador de compresión de resorte de válvula. El resorte se comprime hasta que su altura total es la especificada por el fabricante. 

El dial del probador debe indicar la presión, en libras, requerida para comprimir el resorte a la altura especificada. Esta debe estar dentro de los límites de presión establecidos por el fabricante.

Inspeccione el diámetro del eje para determinar el tamaño correcto con un micrómetro. A menudo se encuentra que los ejes de balancines están rayados y quemados debido al giro excesivo en la culata. 

Además, puede haber alguna captación en el eje (bronce del casquillo del balancín transferido al eje de acero). Generalmente, esto es causado por sobrecalentamiento y muy poco espacio entre el eje y el buje. La holgura entre el eje y el buje es lo más importante.

Cigüeñal - Crankshaft  

Tenga mucho cuidado al inspeccionar y verificar la rectitud del cigüeñal. Coloque el cigüeñal en bloques en V, apoyados en las ubicaciones especificadas en el manual de reacondicionamiento del motor correspondiente, como se muestra en la figura. 

Con una placa de superficie y un indicador de carátula, mida el descentramiento del eje. Si la lectura total del indicador excede las dimensiones dadas en la tabla de límites del fabricante, el eje no debe reutilizarse. 

Un cigüeñal doblado no debe enderezarse. Cualquier intento de hacerlo da como resultado la ruptura de la superficie nitrurada de los muñones de los cojinetes, una condición que eventualmente causa la falla del cigüeñal. 

Mida el diámetro exterior de los muñones principales y del cojinete de biela del cigüeñal con un micrómetro. Las mediciones internas se pueden realizar utilizando calibres telescópicos y luego midiendo el calibre telescópico con un micrómetro.

Comprobación de la alineación - Checking Alignment  

Revise los bujes que se han reemplazado para determinar si los orificios del buje y de la varilla están cuadrados y paralelos entre sí. La alineación de una biela se puede comprobar de varias formas. Un método requiere un eje de ajuste a presión para cada extremo de la biela, una placa de superficie y dos bloques paralelos de igual altura.

Para medir la cuadratura o torsión de la barra, inserte los ejes en los orificios de la barra. Coloque los bloques paralelos en una placa de superficie. Coloque los extremos de los ejes en los bloques paralelos. 

Con un calibre de espesor, verifique la holgura en los puntos donde los ejes descansan sobre los bloques. Este espacio libre, dividido por la separación de los bloques en pulgadas, da la torsión por pulgada de longitud. 

Para determinar el paralelismo (convergencia) del buje o del cojinete, inserte los ejes en los orificios de las varillas. Mida la distancia entre los ejes a cada lado de la biela en puntos que sean equidistantes de la línea central de la biela. 

Para un paralelismo exacto, las distancias comprobadas en ambos lados deben ser las mismas. Consulte la tabla de límites del fabricante para conocer la cantidad de desalineación permitida.

Las operaciones anteriores son típicas de las que se utilizan para la mayoría de los motores alternativos y se incluyen para presentar algunas de las operaciones involucradas en la revisión del motor. Sería poco práctico enumerar todos los pasos involucrados en la revisión de un motor. 

Debe entenderse que hay otras operaciones e inspecciones que deben realizarse. Para obtener información exacta sobre un modelo de motor específico, consulte el manual de reacondicionamiento del fabricante.

Reparación y reemplazo - Repair and Replacement  

Los componentes del motor que no pasaron la inspección o que no se pueden reparar, deberían haberse desechado. Los componentes que necesitan reparación y reemplazo ahora reciben la atención requerida. Los componentes de reemplazo (piezas nuevas) están organizados y dispuestos para su reensamblaje.  

Los daños menores a las piezas del motor, como rebabas, muescas, rayones, estrías o excoriaciones, deben eliminarse con una piedra de aceite fina, un paño de azafrán o cualquier sustancia abrasiva similar. 

Después de cualquier reparación de este tipo, la pieza debe limpiarse con cuidado para asegurarse de que se haya eliminado todo el abrasivo y luego verificarse con su pieza correspondiente para asegurarse de que las holguras no sean excesivas. 

Las superficies con bridas que están dobladas, deformadas o melladas se pueden reparar superponiéndolas a una superficie verdadera en una placa de superficie. 

Una vez más, la pieza debe limpiarse para asegurarse de que se haya eliminado todo el abrasivo. A veces, las roscas defectuosas se pueden reparar con un troquel o macho adecuado. Las muescas pequeñas se pueden eliminar satisfactoriamente con limas de patrón suizo o piedras pequeñas con bordes. 

Las roscas de las tuberías no deben golpearse más profundamente para limpiarlas, porque esta práctica da como resultado un orificio roscado de gran tamaño.

En general, la soldadura de piezas de motor sometidas a grandes esfuerzos solo se puede realizar cuando lo aprueba el fabricante. Sin embargo, la soldadura se puede realizar utilizando métodos aprobados por el fabricante del motor, y si se puede esperar razonablemente que la reparación soldada no afecte negativamente la aeronavegabilidad del motor.

Muchas partes menores que no están sujetas a grandes tensiones pueden repararse con seguridad mediante soldadura. Las orejetas de montaje, las orejetas del capó, las aletas de los cilindros, las cubiertas de la caja de balancines y muchas piezas fabricadas originalmente mediante soldadura se encuentran en esta categoría. 

La parte soldada debe liberarse adecuadamente de la tensión después de la soldadura. Sin embargo, antes de soldar cualquier parte del motor, consulte las instrucciones del fabricante del motor en cuestión para ver si está aprobado para reparación mediante soldadura.

Las piezas que requieran el uso de pintura para protección o apariencia deben volver a pintarse de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del motor. 

Las piezas de aleación de aluminio deben tener las superficies pintadas exteriores originales frotadas hasta que queden lisas para proporcionar una base de pintura adecuada. Asegúrese de que las superficies a pintar estén completamente limpias. Se debe tener cuidado para evitar pintar las superficies de contacto. 

Las partes exteriores de aluminio deben imprimarse primero con una fina capa de imprimación de cromato de zinc. Después de que la imprimación esté seca, las piezas deben pintarse con esmalte para motores, secarse al aire hasta que se endurezca o hornearse durante 1/2 hora a 82 °C (180 °F). 

Las piezas de aluminio a las que no se les haya quitado la pintura se pueden volver a pintar sin usar una capa de imprimación, siempre que no quede aluminio expuesto. 

Se deben reemplazar todos los pernos que estén doblados, rotos, dañados o sueltos. Después de quitar un espárrago, se debe examinar el orificio roscado del espárrago para determinar el tamaño y el estado de las roscas. 

Si es necesario volver a roscar el orificio del espárrago, también es necesario utilizar un espárrago de gran tamaño adecuado. Los espárragos que se hayan roto al ras de la caja deben taladrarse y retirarse con un extractor de espárragos adecuado. 

Tenga cuidado de no dañar ningún hilo. Cuando reemplace los espárragos, cubra las roscas gruesas del espárrago con un compuesto antiadherente.

Reacondicionamiento del conjunto del cilindro - Cylinder Assembly Reconditioning  

Los conjuntos de cilindro y pistón se inspeccionan de acuerdo con los procedimientos contenidos en los manuales, gráficos y boletines de servicio del fabricante del motor. En la siguiente sección se analiza un procedimiento general para inspeccionar y reacondicionar cilindros a fin de comprender las operaciones involucradas. 

Inspeccione visualmente las aletas de la cabeza en busca de otros daños además de grietas. Las abolladuras o dobleces en las aletas no deben tocarse a menos que exista el peligro de que se agrieten. Cuando falten piezas de aleta, los bordes afilados deben limarse hasta obtener un contorno suave. 

La rotura de aletas en un área concentrada genera puntos calientes peligrosos. La rotura de aletas cerca de los bujes de bujía o en el lado de escape del cilindro es obviamente más peligrosa que en otras áreas. Al quitar o volver a perfilar la aleta de un cilindro, siga las instrucciones y los límites del manual del fabricante.

Inspeccione los insertos de las bujías para comprobar el estado de las roscas y si están flojos. Pase un grifo del tamaño adecuado a través del buje. Muy a menudo, las roscas interiores del buje se queman. Si falta más de una rosca, se debe rechazar el buje. Apriete un tapón en el casquillo para comprobar si está flojo.

Pistón y pasadores de pistón - Piston and Piston Pins  

Si se va a reutilizar el pistón viejo o se va a usar un pistón nuevo, mida el exterior del pistón por medio de un micrómetro. Las medidas deben tomarse en varias direcciones y en la falda, así como en la sección de tierras. 

Compare estos tamaños con el tamaño del cilindro. La mayoría de los motores utilizan pistones de levas para compensar la mayor expansión paralela al pasador durante el funcionamiento del motor. 

El diámetro de estos pistones mide varias milésimas de pulgada más grande en un ángulo con el orificio del pasador del pistón, que paralelo al orificio del pasador. Inspeccione las ranuras del anillo en busca de evidencia de desgaste. 

Se debe verificar el espacio libre lateral de la ranura con una galga de espesores para determinar la cantidad de desgaste en las ranuras. Examine el pasador del pistón en busca de rayas, grietas, desgaste excesivo y picaduras. 

Compruebe la holgura entre el pasador del pistón y el orificio de los salientes del pasador del pistón con un calibrador telescópico y un micrómetro. Utilice el método de partículas magnéticas para inspeccionar el pasador en busca de grietas. 

Dado que los pasadores a menudo se cementan, las grietas aparecen dentro del pasador con más frecuencia que en el exterior. Verifique si el pasador está doblado usando bloques en V y un indicador de cuadrante en una placa de superficie. 

Mida el ajuste de los tapones en el pasador. En muchos casos, los pistones y los pasadores de los pistones se reemplazan de forma rutinaria durante la revisión.

Válvulas y resortes de válvula - Valves and Valve Springs  

Las áreas críticas de la válvula incluyen la cara y la punta, las cuales deben examinarse en busca de picaduras y desgaste excesivo. Las picaduras menores en las caras de las válvulas a veces se pueden eliminar mediante esmerilado. Asegúrese de que las guías de válvula estén limpias antes de la inspección. A menudo, el carbón cubre hoyos dentro de la guía. 

Si una guía en esta condición se vuelve a poner en servicio, se acumula carbón nuevamente en los hoyos y se obstruye la válvula. Además de hoyos, estrías y áreas quemadas dentro de la guía de la válvula, inspecciónelas para ver si están desgastadas o flojas. 

La inspección de los insertos de asiento de válvula antes de que se vuelvan a refrentar es principalmente una cuestión de determinar si queda suficiente asiento para corregir picaduras, quemaduras, estrías o falta de veracidad.

Rectificado de asientos de válvulas - Refacing Valve Seats

Los insertos de los asientos de las válvulas de los cilindros de los motores de los aviones generalmente necesitan rectificarse en cada revisión. Se refrentan para proporcionar un asiento verdadero, limpio y del tamaño correcto para la válvula. 

Cuando se reemplazan guías de válvula o asientos de válvula en un cilindro, los asientos deben hacerse concéntricos con la guía de válvula.

Los motores de baja potencia pueden usar asientos de bronce o acero. Los asientos de bronce, aunque no se usan mucho en los motores actuales, están hechos de aleaciones de bronce de aluminio o bronce de fósforo. 

Los asientos de acero se usan comúnmente para asientos de válvulas en motores de mayor potencia y están hechos de acero resistente al calor con una capa de aleación de acero estelita en la superficie de contacto de la válvula. Los asientos de estelita pueden requerir una piedra especial para moler este material tan duro.

Los asientos de válvulas de acero se refrentan con equipos de esmerilado. Los asientos de bronce se refrentan preferiblemente con cortadores o escariadores, pero se pueden esmerilar cuando no se disponga de este equipo. La única desventaja de usar una piedra sobre bronce es que el metal blando carga la piedra a tal punto que se consume mucho tiempo en reparar la piedra para mantenerla limpia.

Reacondicionamiento de válvulas - Valve Reconditioning  

Uno de los trabajos más comunes durante la revisión del motor es rectificar las válvulas. El equipo utilizado debe ser preferiblemente una trituradora de válvula húmeda. Con este tipo de máquina, se utiliza una mezcla de aceite soluble y agua para mantener fría la válvula y eliminar las virutas de molienda.

Como muchos trabajos de máquinas, el rectificado de válvulas es principalmente una cuestión de configurar la máquina. Los siguientes puntos deben verificarse o cumplirse antes de comenzar a moler. Cierra la piedra por medio de un plumín de diamante. 

La máquina se enciende y el diamante se dibuja a través de la piedra, cortando lo suficientemente profundo como para nivelar y limpiar la piedra. Determine el ángulo de la cara de la válvula que se rectifica y ajuste la cabeza móvil de la máquina para que corresponda a este ángulo de la válvula. Por lo general, las válvulas se rectifican a los ángulos estándar de 30° o 45°. 

Sin embargo, en algunos casos, se puede rectificar un ajuste de interferencia de 0,5° o 1,5° menos que el ángulo estándar en la cara de la válvula.

Lapeado de válvulas y pruebas de fugas - Valve Lapping and Leak Testing 

Una vez finalizado el procedimiento de esmerilado, a veces es necesario pulir la válvula hasta el asiento. Esto se hace aplicando una pequeña cantidad de compuesto de pulido a la cara de la válvula, insertando la válvula en la guía y girando la válvula con una herramienta de pulido hasta que aparezca un acabado gris suave en el área de contacto.

Reparaciones de pistones - Piston Repairs  

Las reparaciones de pistones no son necesarias con tanta frecuencia como las reparaciones de cilindros, ya que la mayor parte del desgaste se produce entre el anillo del pistón y la pared del cilindro, el vástago y la guía de la válvula, y la cara y el asiento de la válvula. 

Se encuentra una menor cantidad de desgaste entre la falda del pistón y el cilindro, el anillo y la ranura del anillo, o el pasador del pistón y las protuberancias.

La reparación más común es la eliminación de partituras. Por lo general, estos se pueden quitar solo en la falda del pistón si son muy livianos. En los motores en los que se equilibra todo el conjunto giratorio y alternativo, los pistones deben pesar dentro de un cuarto de onza entre sí. Cuando se instala un pistón nuevo, debe tener la misma tolerancia de peso que el que se retiró. 

No es suficiente tener los pistones emparejados solos; deben coincidir con el cigüeñal, bielas, pasadores de pistón, etc. Para hacer ajustes de peso en pistones nuevos, el fabricante proporciona una sección pesada en la base de la falda. 

Para disminuir el peso, lime el metal uniformemente del interior de esta sección pesada. El peso del pistón se puede disminuir fácilmente, pero no se puede soldar, metalizar o enchapar para aumentar el peso del pistón.

Si las ranuras de los anillos están desgastadas o escalonadas, normalmente se reemplazan los pistones. Las pequeñas muescas en el borde del bulón del pistón se pueden lijar. 

Los puntajes profundos dentro del jefe, o en cualquier lugar alrededor del jefe, son razones definitivas para el rechazo. Se ha vuelto más económico reemplazar pistones en lugar de reacondicionar y reutilizar los viejos, especialmente durante la revisión.

Rectificado y bruñido de cilindros - Cylinder Grinding and Honing  

Si un cilindro tiene una conicidad excesiva, falta de redondez, escalón o su tamaño máximo está fuera de los límites, se puede rectificar al siguiente sobredimensionado permitido. Si las paredes del cilindro están ligeramente oxidadas, rayadas o picadas, el daño puede eliminarse bruñindo o lapeando. 

Reafilar un cilindro es un trabajo especializado que normalmente no se espera que el mecánico del motor sea capaz de hacer. Sin embargo, el mecánico debe ser capaz de reconocer cuándo un cilindro necesita reafilarse y debe saber qué constituye un buen o mal trabajo.

En general, los sobredimensionamientos estándar de los cilindros de las aeronaves son 0,010 pulgadas, 0,015 pulgadas, 0,020 pulgadas o 0,030 pulgadas. Los cilindros de las aeronaves tienen paredes relativamente delgadas y pueden tener una superficie nitrurada, que no debe pulirse. 

La nitruración es un proceso de endurecimiento superficial que endurece la superficie del acero a una profundidad de varias milésimas de pulgada. 

Cualquier fabricante por lo general no permite todos los sobredimensionamientos anteriores. Algunos fabricantes no permiten el reafilado a un tamaño demasiado grande. El manual de reacondicionamiento del fabricante, o el catálogo de piezas, generalmente enumera los sobredimensionamientos permitidos para una marca y modelo de motor en particular.

Para determinar el tamaño de triturado, se debe conocer el tamaño estándar del orificio. Esto generalmente se puede determinar a partir de las especificaciones o manuales del fabricante. El tamaño de triturado se calcula a partir del orificio estándar. 

Por ejemplo, cierto cilindro tiene un diámetro interior estándar de 3,875 pulgadas. Para rectificar un cilindro con un sobredimensionamiento de 0,015 pulgadas, es necesario rectificar con un diámetro interior de 3,890 pulgadas (3,875 + 0,015). Generalmente se acepta una tolerancia de ±0,0005 pulgadas para el rectificado de cilindros.

reensamblaje - Reassembly 

Antes de comenzar con el reensamblaje, todos los componentes nuevos y reparables del motor deben limpiarse, organizarse y colocarse en el orden en que se ensamblarán. Un método popular de ensamblaje del motor es ensamblar el motor en una estación de trabajo con los mismos técnicos completando el ensamblaje total del motor. 

También es importante consultar el catálogo de piezas para asegurarse de que se utiliza el hardware correcto durante el montaje del motor. Se debe consultar el manual de reacondicionamiento del motor para obtener información sobre el uso de cables de seguridad, tuercas autoblocantes y valores de torsión. 

Durante el montaje, los componentes deben ser prelubricados como lo establece el manual de overhaul. Es importante seguir completamente los procedimientos de montaje de reacondicionamiento del fabricante y realizar todas las comprobaciones y procedimientos que se indican en el manual.