馃敶✈️ 394. Motor de Aeronave: Pruebas de Compresi贸n de Cilindros, Reemplazo, Desmontaje, Instalaci贸n 馃殎
Manual: FAA-H-8083-32A, Aviation Maintenance Technician Handbook Powerplant, Volume 2, Pagina: 10-40
(Recuerda que nuestra informacion esta basada en manuales certificados de la Federal Aviation Administration FAA)
Recuerda que somos Aprendamos Aviacion A² con alianza de Sky Alpha A²
La prueba de compresi贸n del cilindro determina si las v谩lvulas, anillos de pist贸n y pistones est谩n sellando adecuadamente la c谩mara de combusti贸n. Si la fuga de presi贸n es excesiva, el cilindro no puede desarrollar toda su potencia.
El prop贸sito de probar la compresi贸n del cilindro es determinar si es necesario reemplazar el cilindro. La detecci贸n y sustituci贸n de cilindros defectuosos impide un cambio completo de motor por fallo de cilindro.
Es fundamental que las pruebas de compresi贸n de los cilindros se realicen peri贸dicamente. La baja compresi贸n, en su mayor parte, se puede atribuir a v谩lvulas con fugas.
Las condiciones que afectan la compresi贸n del motor son:
- 1. Juego de v谩lvulas incorrecto
- 2. Pist贸n desgastado, rayado o da帽ado
- 3. Desgaste excesivo de los anillos del pist贸n y las paredes del cilindro
- 4. V谩lvulas quemadas o deformadas
- 5. Part铆culas de carb贸n entre la cara y el asiento de la v谩lvula o v谩lvulas
- 6. Sincronizaci贸n temprana o tard铆a de v谩lvulas.
Realice una prueba de compresi贸n tan pronto como sea posible despu茅s de apagar el motor para que los anillos del pist贸n, las paredes del cilindro y otras piezas a煤n est茅n reci茅n lubricadas.
Sin embargo, no es necesario hacer funcionar el motor antes de realizar las comprobaciones de compresi贸n durante la preparaci贸n del motor o en cilindros reemplazados individualmente.
En tales casos, antes de realizar la prueba, roc铆e una peque帽a cantidad de aceite lubricante en los cilindros y haga girar el motor varias veces para sellar el pist贸n y los anillos en el cilindro.
Aseg煤rese de que el interruptor de encendido est茅 en la posici贸n APAGADO para que no se dispare accidentalmente el motor. Retire el carenado necesario y la buj铆a m谩s accesible de cada cilindro. Al quitar las buj铆as, identif铆quelas para que coincidan con el cilindro.
Un examen minucioso de las buj铆as ayuda a diagnosticar problemas dentro del cilindro. Revise los registros de mantenimiento del motor que se est谩 probando. Los registros de comprobaciones de compresi贸n anteriores ayudan a determinar las condiciones de desgaste progresivo y a establecer las acciones de mantenimiento necesarias.
Probador de presi贸n diferencial - Differential Pressure Tester
El probador de presi贸n diferencial verifica la compresi贸n de los motores de aviones midiendo las fugas a trav茅s de los cilindros. El dise帽o de este probador de compresi贸n es tal que se pueden detectar fugas diminutas en las v谩lvulas, lo que hace posible el reemplazo de cilindros donde la v谩lvula est谩 comenzando a quemarse.
El funcionamiento del probador de compresi贸n se basa en el principio de que, para cualquier flujo de aire dado a trav茅s de un orificio fijo, resulta una ca铆da de presi贸n constante a trav茅s del orificio.
A medida que cambia el flujo de aire y la presi贸n, la presi贸n var铆a en consecuencia en la misma direcci贸n. Si se suministra aire a presi贸n al cilindro con las v谩lvulas de admisi贸n y de escape cerradas, la cantidad de aire que se escapa por las v谩lvulas o anillos del pist贸n indica su estado; el cilindro perfecto no tendr铆a fugas.
El probador de presi贸n diferencial requiere la aplicaci贸n de presi贸n de aire al cilindro que se est谩 probando con el pist贸n en la carrera de compresi贸n del centro superior.
Las pautas para realizar una prueba de compresi贸n diferencial son:
1. Realice la prueba de compresi贸n tan pronto como sea posible despu茅s de apagar el motor para proporcionar una lubricaci贸n uniforme de las paredes y los anillos del cilindro.
2. Retire la buj铆a m谩s accesible del cilindro o cilindros e instale un adaptador de buj铆a en el inserto de la buj铆a.
3. Conecte el conjunto del probador de compresi贸n a un suministro de aire comprimido de 100 a 150 psi. Con la v谩lvula de cierre del probador de compresi贸n cerrada, ajuste el regulador del probador de compresi贸n del man贸metro regulado para obtener 80 psi.
4. Abra la v谩lvula de cierre y conecte el accesorio de conexi贸n r谩pida de la manguera de aire al adaptador de la buj铆a. La v谩lvula de cierre, cuando est谩 abierta, mantiene autom谩ticamente una presi贸n en el cilindro de 15 a 20 psi cuando las v谩lvulas de admisi贸n y escape est谩n cerradas.
5. Con la mano, gire el motor en la direcci贸n de rotaci贸n hasta que el pist贸n del cilindro que se est谩 probando alcance la carrera de compresi贸n contra 15 psi. Contin煤e girando la h茅lice lentamente en la direcci贸n de rotaci贸n hasta que el pist贸n alcance el punto muerto superior.
El punto muerto superior se puede detectar mediante una disminuci贸n de la fuerza requerida para mover la h茅lice. Si el motor gira m谩s all谩 del punto muerto superior, los 15 a 20 psi tienden a mover la h茅lice en la direcci贸n de rotaci贸n.
Si esto ocurre, retroceda la h茅lice hacia arriba al menos una pala antes de volver a girar la h茅lice en la direcci贸n de rotaci贸n.
Este respaldo es necesario para eliminar el efecto de contragolpe en el mecanismo de operaci贸n de la v谩lvula y para mantener los anillos del pist贸n asentados en las zonas inferiores de los anillos.
6. Cierre la v谩lvula de cierre en el probador de compresi贸n y vuelva a verificar la presi贸n regulada para ver que sea de 80 psi con aire fluyendo hacia el cilindro. Si la presi贸n regulada es mayor o menor a 80 psi, reajuste el regulador en la unidad de prueba para obtener 80 psi.
Al cerrar la v谩lvula de cierre, aseg煤rese de que la trayectoria de la h茅lice est茅 libre de objetos. Hay suficiente presi贸n de aire en la c谩mara de combusti贸n para hacer girar la h茅lice si el pist贸n no est谩 en el punto muerto superior.
7. Con la presi贸n regulada ajustada a 80 psi, si la lectura de la presi贸n del cilindro indicada en el man贸metro del cilindro est谩 por debajo del m铆nimo especificado para el motor que se est谩 probando, mueva la h茅lice en la direcci贸n de rotaci贸n para asentar los anillos del pist贸n en las ranuras. Revise todos los cilindros y registre las lecturas.
Si se obtiene baja compresi贸n en cualquier cilindro, gire el motor con el motor de arranque, o reinicie, y haga funcionar el motor para despegar y vuelva a revisar el cilindro o los cilindros que tienen baja compresi贸n.
Si no se corrige la baja compresi贸n, retire la tapa de la caja de balancines y verifique la holgura de las v谩lvulas para determinar si la dificultad se debe a una holgura de v谩lvulas inadecuada.
Si la baja compresi贸n no es causada por una holgura inadecuada de la v谩lvula, coloque un mandril de fibra en el balanc铆n inmediatamente sobre el v谩stago de la v谩lvula y golpee el mandril varias veces con un martillo de 1 a 2 libras para desalojar cualquier material extra帽o que pueda estar alojado entre la v谩lvula. y asiento de v谩lvula.
Despu茅s de replantear la v谩lvula de esta manera, gire el motor con el motor de arranque y vuelva a verificar la compresi贸n. No verifique la compresi贸n despu茅s de colocar una v谩lvula hasta que el cig眉e帽al haya sido girado con el motor de arranque o con la mano para volver a asentar la v谩lvula de manera normal.
La mayor velocidad de asentamiento obtenida al replantear la v谩lvula indicar谩 el asentamiento de la v谩lvula, aunque los asientos de la v谩lvula est茅n ligeramente ahuecados o exc茅ntricos. Este procedimiento solo debe realizarse si est谩 aprobado por el fabricante.
Los cilindros que tengan una compresi贸n por debajo del m铆nimo especificado deben revisarse m谩s a fondo para determinar si la fuga pasa por la v谩lvula de escape, la v谩lvula de admisi贸n o el pist贸n. Se pueden detectar fugas excesivas (durante la comprobaci贸n de la compresi贸n):
- 1. En la v谩lvula de escape escuchando si hay fugas de aire en la salida de escape;
- 2. En la v谩lvula de admisi贸n escapando aire en la toma de aire; y
- 3. Pasar los anillos del pist贸n escapando aire por las salidas del respiradero del motor.
Junto al escape de v谩lvulas, la causa m谩s frecuente de fugas de compresi贸n es una fuga excesiva m谩s all谩 del pist贸n. Esta fuga puede ocurrir por falta de aceite. Para verificar esta posibilidad, aplique aceite de motor en el cilindro y alrededor del pist贸n. Luego, vuelva a verificar la compresi贸n.
Si este procedimiento eleva la compresi贸n al m铆nimo requerido o por encima, contin煤e el cilindro en servicio. Si las lecturas de presi贸n del cilindro a煤n no cumplen con el requisito m铆nimo, reemplace el cilindro.
Cuando sea necesario reemplazar un cilindro como resultado de una baja compresi贸n, registre el n煤mero de cilindro y el valor de compresi贸n del cilindro reci茅n instalado en la hoja de verificaci贸n de compresi贸n.
Reemplazo del cilindro
Los cilindros de los motores alternativos est谩n dise帽ados para funcionar durante un tiempo espec铆fico antes de que el desgaste normal requiera su revisi贸n. Si el motor se opera como se recomienda y se realiza un mantenimiento competente, los cilindros normalmente duran hasta que el motor alcanza su TBO.
Se sabe por experiencia que fallan los materiales y se abusa de los motores por un funcionamiento incorrecto; esto tiene un efecto serio en la vida del cilindro. Otra raz贸n para el cambio prematuro de cilindros es el mantenimiento deficiente.
Por lo tanto, tenga especial cuidado para asegurarse de que se sigan todos los procedimientos de mantenimiento correctos cuando trabaje en el motor. Algunas de las razones para el reemplazo del cilindro son:
- 1. Baja compresi贸n
- 2. Alto consumo de aceite en uno o m谩s cilindros
- 3. Holgura excesiva de la gu铆a de la v谩lvula
- 4. Bridas sueltas del tubo de admisi贸n
- 5. Insertos de buj铆a sueltos o defectuosos
- 6. Da帽os externos.
El cilindro siempre se reemplaza como un conjunto completo, que incluye pist贸n, anillos, v谩lvulas y resortes de v谩lvula. Obtenga el cilindro solicitando el conjunto del cilindro con el n煤mero de pieza especificado en el cat谩logo de piezas del motor. Las piezas, como los resortes de v谩lvula, los balancines y las cubiertas de la caja de balancines, pueden reemplazarse individualmente.
Normalmente, todos los cilindros de un motor son similares, todos son de tama帽o est谩ndar o todos de un cierto tama帽o superior, y todos son de acero o todos est谩n cromados. El tama帽o del cilindro se indica mediante un c贸digo de color alrededor del cilindro entre la brida de fijaci贸n y la aleta de enfriamiento del cilindro inferior.
En algunos casos, los motores enfriados por aire est谩n equipados con cilindros cromados. Los cilindros cromados generalmente se identifican por una banda de pintura alrededor del cilindro entre la brida de fijaci贸n y la aleta de enfriamiento del cilindro inferior. Esta banda de color suele ser naranja internacional.
Al instalar un cilindro cromado, no utilice anillos de pist贸n cromados. El conjunto emparejado incluye los anillos de pist贸n correctos.
Sin embargo, si un anillo de pist贸n se rompe durante la instalaci贸n del cilindro, verifique la marca del cilindro para determinar qu茅 anillo, cromado o no, es el correcto para reemplazarlo. Se deben tomar precauciones similares para asegurarse de que se instalen los anillos del tama帽o correcto.
Los procedimientos correctos y el cuidado son importantes al reemplazar los cilindros. El trabajo descuidado o el uso de herramientas incorrectas pueden da帽ar el cilindro de reemplazo o sus partes.
Los procedimientos incorrectos en la instalaci贸n de las cubiertas de la caja de balancines pueden provocar fugas de aceite problem谩ticas. El par de torsi贸n inadecuado en las tuercas de sujeci贸n del cilindro o en los tornillos de cabeza puede provocar f谩cilmente un mal funcionamiento del cilindro y la consiguiente falla del motor.
Extracci贸n del cilindro
Dado que estas instrucciones est谩n destinadas a cubrir todos los motores enfriados por aire, son de naturaleza muy general. Se debe consultar el manual de mantenimiento del fabricante correspondiente para conocer los valores de torsi贸n y las precauciones especiales que se aplican a una aeronave y un motor en particular.
Sin embargo, practique siempre la pulcritud y la limpieza, y siempre proteja las aberturas para que las tuercas, arandelas, herramientas y elementos diversos no entren en las secciones internas del motor.
Suponiendo que se hayan retirado todas las cubiertas y soportes que obstruyen, primero retire el tubo de admisi贸n y los tubos de escape. Tape o cubra las aberturas en la secci贸n de entrada o difusor.
Luego, retire los deflectores del cilindro y cualquier soporte de fijaci贸n que obstruya la extracci贸n del cilindro. Afloje las buj铆as y retire las abrazaderas de los cables de las buj铆as. No quite las buj铆as hasta que est茅 listo para sacar el cilindro. Retire las cubiertas de la caja de balancines.
Primero, quite las tuercas y luego golpee ligeramente la tapa con un mazo de cuero sin curtir o un martillo de pl谩stico. Nunca saque la cubierta haciendo palanca con un destornillador o herramienta similar.
Afloje las tuercas del prensaestopas de la varilla de empuje o las abrazaderas de manguera, arriba y abajo. Las varillas de empuje se quitan presionando los balancines con una herramienta especial o quitando el balanc铆n.
Antes de quitar las varillas de empuje, gire el cig眉e帽al hasta que el pist贸n est茅 en el punto muerto superior de la carrera de compresi贸n. Esto alivia la presi贸n sobre los balancines de admisi贸n y escape. Tambi茅n es aconsejable aflojar la tuerca de ajuste tanto como sea posible, porque esto permite un espacio libre m谩ximo para retirar la varilla de empuje cuando se presionan los balancines.
En algunos modelos de motores, o si se hace girar el motor, los empujadores y los resortes de los cilindros inferiores pueden caerse. Se deben tomar medidas para atraparlos a medida que se retiran la varilla de empuje y la carcasa.
Despu茅s de quitar las varillas de empuje, exam铆nelas en busca de marcas o m谩rquelas para que puedan volver a colocarse en el mismo lugar en el que estaban antes de retirarlas. Los extremos de bola generalmente se desgastan para encajar en los recept谩culos en los que han estado operando.
Adem谩s, en algunos motores, las varillas de empuje no tienen todas la misma longitud. Un buen procedimiento es marcar las varillas de empuje cerca de los extremos del taqu茅 de la v谩lvula N.° 1 IN, N.° 1 EX, N.° 2 IN, N.° 2 EX., etc. En los motores de inyecci贸n de combustible, desconecte la l铆nea de inyecci贸n de combustible y cualquier abrazadera de l铆nea. que interfieren con la extracci贸n del cilindro.
El siguiente paso para retirar el cilindro es cortar el cable de bloqueo o quitar la chaveta y extraer el dispositivo de bloqueo de los tornillos o tuercas que sujetan el cilindro. Retire todos los tornillos o tuercas excepto dos ubicados a 180° de distancia. Utilice la llave especificada para este fin en la secci贸n de herramientas especiales del manual correspondiente.
Finalmente, mientras sostiene el cilindro, retire las dos tuercas restantes y tire con cuidado del cilindro para separarlo del c谩rter. El trabajo conjunto de dos t茅cnicos durante este paso, as铆 como durante el procedimiento restante para el reemplazo del cilindro, ayuda a evitar da帽os o ca铆das del cilindro.
Despu茅s de que el fald贸n del cilindro haya salido del c谩rter, pero antes de que el pist贸n sobresalga del fald贸n, proporcione alg煤n medio (por lo general, un pa帽o de taller) para evitar que caigan pedazos de anillos rotos en el c谩rter.
Despu茅s de haber quitado el pist贸n, retire los pa帽os y verifique cuidadosamente que todas las piezas no hayan podido caer en el c谩rter.
Coloque un soporte en la plataforma de montaje del cilindro y aseg煤relo con dos tornillos o tuercas. Luego, retire el conjunto de pist贸n y anillo de la biela. Se puede usar una herramienta para empujar o sacar pasadores cuando el barniz hace que sea dif铆cil quitar el pasador.
Si no se dispone de la herramienta especial y se utiliza un punz贸n para sacar el bul贸n, se debe apoyar la biela para que no tenga que soportar el impacto de los golpes. Si esto no se hace, la varilla puede da帽arse.
Despu茅s de retirar un cilindro y un pist贸n, se debe apoyar la biela para evitar da帽os a la biela y al c谩rter. Esto se puede hacer apoyando cada biela con el anillo de sello de aceite de la base del cilindro retirado enrollado alrededor de la biela y los esp谩rragos de la base del cilindro.
Con un cepillo de alambre, limpie los esp谩rragos o los tornillos de cabeza y exam铆nelos en busca de grietas, roscas da帽adas o cualquier otro defecto visible. Si un tornillo de cabeza se encuentra flojo o roto al momento de retirar el cilindro, todos los tornillos de cabeza del cilindro deben desecharse, ya que los tornillos de cabeza restantes pueden haberse debilitado seriamente.
La falla de un esp谩rrago de sujeci贸n del cilindro coloca a los esp谩rragos adyacentes bajo una mayor presi贸n de operaci贸n y es probable que se estiren m谩s all谩 de su l铆mite el谩stico.
Deben seguirse las instrucciones del fabricante del motor en cuanto al n煤mero de esp谩rragos que deben reemplazarse despu茅s de una falla en los esp谩rragos. Al quitar un esp谩rrago roto, tome las precauciones adecuadas para evitar que entren virutas de metal en la secci贸n del c谩rter del motor. En todos los casos.
Instalaci贸n del cilindro
Aseg煤rese de que toda la acumulaci贸n de aceite conservante en el conjunto de cilindro y pist贸n se lave con solvente y se seque completamente con aire comprimido. Instale el conjunto de pist贸n y anillo en la biela. Aseg煤rese de que el pist贸n mire en la direcci贸n correcta.
El n煤mero de pist贸n estampado en la parte inferior de la cabeza del pist贸n debe mirar hacia la parte delantera del motor. Lubrique el pasador del pist贸n antes de insertarlo. Debe encajar con un ajuste a presi贸n. Si se debe usar un mandril, siga la misma precauci贸n que se tom贸 durante la extracci贸n del pasador.
Lubrique generosamente el exterior del conjunto del pist贸n, forzando el aceite alrededor de los anillos del pist贸n y en el espacio entre los anillos y las ranuras.
Alterne los espacios de los anillos alrededor del pist贸n y verifique que los anillos est茅n en las ranuras correctas y si est谩n colocados correctamente, ya que algunos se usan como raspadores de aceite, otros como anillos de bomba. El n煤mero, tipo y disposici贸n de los anillos de compresi贸n y de control de aceite var铆an seg煤n la marca y el modelo del motor.
Realice todas y cada una de las comprobaciones de inspecci贸n visual, estructural y dimensional antes de instalar el cilindro. Revise la brida para ver que la superficie de contacto est茅 lisa y limpia.
Recubra generosamente el interior del cuerpo del cilindro con aceite. Aseg煤rese de que el anillo de sello de aceite del cilindro est茅 en su lugar y que solo se use un anillo de sello.
Con un compresor de anillos, comprima los anillos a un di谩metro igual al del pist贸n. Con el pist贸n en TDC, comience a bajar el conjunto del cilindro sobre el pist贸n, asegur谩ndose de que el cilindro y el plano del pist贸n permanezcan iguales.
Pase el cilindro sobre el pist贸n con un movimiento recto y parejo que mueva el compresor de anillo a medida que el cilindro se desliza.
No balancee el cilindro mientras lo desliza sobre el pist贸n, ya que cualquier balanceo puede liberar un segmento de pist贸n o una parte de un segmento del compresor de segmento antes de que el segmento entre en el orificio del cilindro.
Un anillo liberado de esta manera se expande y evita que el pist贸n entre en el cilindro. Cualquier intento de forzar el cilindro contra el pist贸n puede causar grietas o melladuras en el segmento o da帽ar las superficies del segmento.
Despu茅s de que el cilindro se haya deslizado sobre el pist贸n, de modo que todos los anillos del pist贸n est茅n en el orificio del cilindro, retire el compresor de anillos y la gu铆a de la biela. Luego, deslice el cilindro en su lugar en la plataforma de montaje.
Si se utilizan tornillos de cabeza, gire el cilindro para alinear los orificios. Mientras todav铆a sostiene el cilindro, instale dos tornillos de cabeza o tuercas esp谩rragos con una separaci贸n de 180°.
Instale las tuercas o tornillos de cabeza restantes y apri茅telos hasta que queden ajustados. Las tuercas de sujeci贸n, o los tornillos de cabeza, ahora deben apretarse al valor especificado en la tabla de valores de torsi贸n en el manual de servicio o reacondicionamiento del fabricante del motor.
Aplique el torque con un movimiento lento y constante hasta alcanzar el valor prescrito.
Mantenga la tensi贸n en la llave durante un per铆odo de tiempo suficiente para asegurarse de que la tuerca o el tornillo de cabeza no se aprieten m谩s con el valor de torsi贸n prescrito. En muchos casos, se puede realizar un giro adicional del tornillo de cabeza o tuerca, hasta un cuarto de vuelta, manteniendo el par prescrito en la tuerca durante un per铆odo corto de tiempo.
Despu茅s de que las tuercas de esp谩rrago o los tornillos de cabeza hayan sido apretados al valor prescrito, aseg煤relos de la manera recomendada en el manual de servicio del fabricante del motor.
Vuelva a instalar las varillas de empuje, las carcasas de las varillas de empuje, los balancines, los deflectores del ca帽贸n, los tubos de admisi贸n, las abrazaderas y los soportes de los cables del arn茅s de encendido, las abrazaderas de la l铆nea de inyecci贸n de combustible y las boquillas de inyecci贸n de combustible (si se quitaron), la columna de escape, los deflectores de la culata de cilindros y las buj铆as.
Recuerde que las varillas de empuje deben instalarse en sus ubicaciones originales y no deben girarse de extremo a extremo. Aseg煤rese de que el extremo esf茅rico de la varilla de empuje se asiente correctamente en el taqu茅.
Si descansa sobre el borde o el hombro del taqu茅 durante el ajuste de la holgura de la v谩lvula y luego cae en su lugar, la holgura de la v谩lvula est谩 desactivada.
Adem谩s, girar el cig眉e帽al con la varilla de empuje apoyada en el borde del empujador puede doblar la varilla de empuje. Despu茅s de instalar las varillas de empuje y los balancines, ajuste la holgura de las v谩lvulas. Antes de instalar las cubiertas de la caja de balancines, lubrique los cojinetes de los balancines y los v谩stagos de las v谩lvulas.
Compruebe que las cubiertas de la caja de balancines est茅n planas; rep谩selos si es necesario. Despu茅s de instalar las juntas y las tapas, apriete las tuercas de la tapa de la caja de balancines al par especificado. Siga siempre los procedimientos de seguridad recomendados.
