resumo gmp - mma
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Este conteúdo é para estudo de Mecânicos de Manutenção para banca de GMP.#OBS: Este conteúdo não é de minha autoria, estou apenas divulgando o material.TRANSCRIPT
GMP
Capitulo 1
Teoria e Construção de Motores de Aeronaves
Introdução
Para que uma aeronave permaneça em vôo e com velocidade constante, deve existir um empuxo
igual e em direção oposta ao arrasto aerodinâmico dessa aeronave.
Todos os motores térmicos têm em comum a capacidade de converter energia calorífica em
energia mecânica.
O ar é o principal fluido utilizado para propulsão em todos os tipos de motores exceto foguetes.
O fluido (ar) utilizado para a força de propulsão,é em diferente quantidade daquela utilizada no
motor para produzir energia mecânica.
Exigências Gerais
Todos os motores devem obedecer a exigências gerais de eficiência, economia e confiabilidade.
O motor deve prover alta potencia de saída sem sacrifício da confiabilidade, deve ser compacto,
baixo peso, livre de vibrações e durabilidade para operar longos períodos entre revisões.
Potencia e Peso
Motor alternativo/hélice é medido em (BHP = cavalo força ao freio)
Motor de Turbina a Gás o empuxo é convertido em (THP = cavalo força de empuxo em libras)
Durabilidade e Confiabilidade
Durabilidade é o tempo de vida do motor, enquanto mantém a confiabilidade desejada.
TBO (intervalo entre revisões) varia com as condições de operação do motor, tais como,
temperatura, duração em que o motor é operado em alta potencia e manutenção recebida.
A confiabilidade continuada de um motor é determinada pela manutenção, revisão geral do
operador.
Rusticidade é o tempo de vida de um motor
A qualidade principal de um motor é a segurança.
Flexibilidade de Operação
É a capacidade de um motor funcionar suavemente desde a marcha lenta até a potência
máxima.
Tipos de Motores Alternativos (Convencionais)
Motores alternativos são classificados de acordo com a montagem dos cilindros com relação ao
eixo de manivelas, são eles:
Em linha Em ‘’V’’ Radial Opostos.
Motor ‘’Em Linha’’
Um motor em Linha tem geralmente um numero par de cilindros.
São refrigerados a ar ou a liquido
Possui somente 1 eixo de manivelas na parte de baixo ou de cima dos cilindros.
Se o eixo de manivelas for instalado abaixo do cilindro é denominado motor invertido.
Quando refrigerados ar são deficientes devido a sua grande área frontal.
Tem alta razão de peso/cavalo forca.
Motores Opostos ou tipo ‘’O’’
Os motores opostos possuem 2 carreiras de cilindros opostos.
Eixo de manivelas no centro.
Montados na horizontal ou vertical,
Refrigerados a ar ou liquido, porem os a ar são mais usados na aviação.
Possuem baixa vibração porem tem uma baixa razão peso-cavalo forca, mas é ideal para
instalação nas asas devido poder ser montado na horizontal.
Motores em ‘’V’’
Nos motores em ‘’V’’ os cilindros são montados em 2 carreiras em linha em 60 graus.
Possuem 12 cilindros refrigerados a liquido ou ar, são designados pela letra ‘’V’’ seguida da
cilindrada.
Motores Radiais
Em um motor radial os cilindros podem ser dispostos em 1 ou 2 carreiras ao redor do carter.
1 carreira pode conter 3,5,7 ou 9 cilindros.
Sua potencia varia de 100 a 3800 cavalos-força dependendo da sua configuração.
O eixo de manivelas pode ter 1 ou 2 moentes dependendo da quantidade de carreira de
cilindros.
Todos os motores radiais de aviação têm um rendimento global que não ultrapassa nas
melhores condições os 28%.
Construção dos Motores Alternativos
As pecas básicas de um motor são:
Carter Cilindros Pistões Bielas Mecanismo de comando das válvulas Eixo de manivela
Na cabeça de cada cilindro estão as válvulas de admissão e de escapamento.
Dentro de cada cilindro está o pistao móvel conectado ao eixo de manivela por uma biela.
Seções do Carter
A base de um motor é seu Carter. Ele contem rolamentos nos quais o eixo de manivela se apóia.
Alem de auto se sustentar o Carter deve prover um recipiente para o óleo de lubrificação e apoiar
mecanismos externos e internos do motor.
Ele prove apoio para fixação dos conjuntos de cilindros e para fixação do motor a aeronave.
O Carter deve ser rígido e forte para evitar desalinhamento do eixo de manivelas e seus
rolamentos.
Ligas de alumínio fundidas ou forjadas, são geralmente usadas na construção devido sua leveza
e resistência.
Carters de aço forjado são usados em motores de alta potencia.
Seção do Nariz
São cônicas ou arredondadas de forma a manter o metal sob tensão ou compressão.
Seção de Potencia
Nos motores equipado com biela mestra bipartida e eixo de manivela tipo maciço, a seção do
Carter principal ou de potencia pode ser maciça ou de liga de alumínio.
A seção principal bipartida é de liga de alumínio ou magnésio.
Seção Difusora
A seção do difusor ou compressor é fundida em liga de alumínio, em alguns casos de liga de
magnésio (mais leve).
Essa seção dispõe de flange para ligar o conjunto do motor a sua estrutura ouberço na
fuselagem de aeronaves monomotoras, ou a nacele de estrutura da asa nas aeronaves multimotoras.
As flanges podem ser integral ou separável no caso de berços flexíveis oudinâmicos.
O conjunto do berço suporta todo o motor incluindo a hélice.
Seção de Acessórios
É a seção traseira de liga de alumínio ou magnésio provida para fixação de magnetos,
carburadores, bombas de combustível, óleo e vácuo, motores de partida, geradores etc...
Trens de Engrenagens de Acessório
Engrenagens de dentes retos ou dentes chanfrados
Dentes retos são usados para acionar acessórios com cargas mais pesadas.
Dentes chanfrados permitem posição angular de eixos principais
Engrenagem acionadora de acessório carregada por mola permite forças elevadas prevenindo
contra danos.
Eixo de Manivelas
Eixo de manivelas é a espinha dorsal dos motores alternativos, ele está sujeito a maioria das
forças desenvolvidas pelo motor.
Seu objetivo principal é transformar o movimento alternativo do pistão e da biela em
movimento rotativo, para acionamento das hélices.
Os eixos de manivelas são muito resistentes, por tanto são forjados de aço cromo-niquel
molibdênio.
Os eixos de 6 manivelas são utilizados em motores em linha , opostos de 6 cilindros e em ‘’V’’ de
12 cilindros.
Os eixos de manivelas de motores radiais podem ser de manivela única, 2 ou 4 manivelas,
dependendo do motor que pode ser de 1, 2 ou 4 fileiras
Independente do numero de manivelas, cada eixo tem 3 partes principais:
Munhao = é o eixo central da manivela que transmite a rotação para a hélice e acessórios.
Moente (pino da manivela) = é onde a seção a qual a biela está conectada e também é a peça responsável pela conexão do pistão ao eixo de manivelas. Geralmente o moente é oco, pois reduz peso e permite a passagem de óleo lubrificante. O eixo de manivelas pode ter 1 ou 2 moentes dependendo da quantidade da carreira de cilindros
Braço da manivela = conecta o moente ao munhão principal
O eixo de manivelas mais simples é o de manivela única 360°, usado em motor radial de 1
carreira
O eixo de manivelas de dupla manivela ou 180°, é usado em motor radial de dupla manivela.
Em um motor convencional, para que fosse possível realizar o ciclo teórico completo, seriam
necessários 720° de rotação do eixo de manivelas.
Decalagem da manivela é definida com sendo a distancia em graus entre os moentes.
Em um motor de 14 cilindros a decalagem é de 180°.
A potencia disponível no eixo de manivelas é conhecido como efetiva.
O eixo de manivelas apóia se no Carter por meio de mancais com rolamentos conicos
Balanceamento do Eixo de Manivelas
Um desbalanceamento estático ou dinâmico pode causar vibração no motor
Em um eixo de manivelas deve ser feito um balanceamento dinâmico para evitar vibração no
motor quando estiver em funcionamento. Para reduzir ao minimo essa vibração são usados amortecedores dinâmicos (pendulo) no eixo de manivelas.
Em manutenção deve ser feito um balanceamento estático para reduzir ao mínimo a vibração,
isto é, quando o peso de todo o conjunto de moentes, braço da manivela e contrapesos está balanceado em volta do eixo de rotação.
Bielas
Biela é o componente do motor que converte o movimento retilinio alternativo do pistão em
movimento rotativo do eixo de manivelas.
Biela é o elo entre o pistão e o eixo de manivela, transmitindo ao eixo de manivelas força
recebido do pistão.
3 tipos de Biela:
Biela Plana = (motores opostos e em linha) Biela forquilha e Pá = (motores em ‘’V’’) Biela Mestra e Articulada = (motores Radiais)
O pistão de numero 1 em cada carreira é conectado ao eixo de manivelas por meio da biela
mestra. A biela mestra serve como articulação de ligação entre o pino do pistão e o moente.
A peça que fixa o pistão a biela denomina-se pino de biela (pino de articulação)
Na remoção de um cilindro de um motor radial que trabalha com biela mestra deve se observar
que o pistao esteja no tempo de compreção (PMA)
Pistões
O pistão admite a mistura combustível, transmite a força expansiva dos gases ao eixo e
manivelas e no golpe de retorno o pistão expulsa os gases queimados para fora do cilindro.
Os pistões são usinados de liga de alumínio, pois conduz melhor o calor e é mais leve.
Ranhuras são usinadas em suas faces para receberem os anéis do pistão.
A folga existente entre o cilindro e o pistão é vedada por meio de anéis de segmentos.
6 ranhuras podem ser usinadas em volta do pistão para acomodar os anéis de compressão e do
óleo.
Os anéis de compressão são instalados nas 2 ou 3 ranhuras superiores dependendo da
configuração. Os anéis de controle de óleo são instalados imediatamente acima do pino do pistão.
O pistão é furado nas ranhuras dos anéis de controle do óleo para permitir que o óleo excedente
raspado retorne para o Carter.
Um anel raspador de óleo está instalado na base da parede ou saia do pistão, para evitar o
consumo excessivo de óleo. As partes da parede do pistão que estão entre cada par de ranhura chama-se anel plano.
Os pistões podem ser do tipo sapata ou embolo, porem os do tipo sapata não são utilizados
em motores de alta potencia.
A face superior do pistão pode ser plana, rebaixada, convexa ou côncava.
Rebaixos podem ser usinados nas cabeças dos cilindros a fim de evitar interferência com as
válvulas.
O pino do pistão une o pistão a biela
O resfriamento do pistão é do tipo Misto
A maior quantidade de calor removida dos pistões é feita pela mistura combustível
A função das nervuras no interior dos pistões é melhorar o resfriamento, essas nervuras
permitem que a área de contato entre o pistão e o óleo combustível seja aumentada, melhorando o resfriamento.
Os rasgos onde são instalados os anéis de segmentos possuem furos por onde o óleo passa
para lubrificar a camisa.
Anéis de Segmentos
Os anéis de segmento evitam o vazamento de gases sob pressão e reduzem ao mínimo a
infiltração de óleo na câmara de combustão.
Os anéis de segmentos se dividem em:
2 anéis de compressão que evita o escape dos gases 2 anéis de controle de óleo que regula a espessura do filme de lubrificação 1 anel raspador de óleo que evita a entrada de óleo na câmara de combustão
Os 2 anéis de segmento mais próximos da cabeça do cilindro servem para garantir a
compressão dos cilindros
Os 2 anéis de controle de óleo estão abaixo dos anéis de compressão eacima da cavidade do
pino do pistão. Esses anéis regulam a regulam a espessura do filme do óleo sobre a parede do cilindro. Caso o óleo seja queimado na câmara de combustão causará uma camada de carbono que poderá emperrar as válvulas ou os anéis.
Os anéis de segmento são instalados na zona de anéis
A parte do cilindro onde os anéis se apóiam chama se camisa
O anel raspador tem a face chanfrada, instalado na base ou saia do pistão e sua função
é eliminar o excesso de óleo para a câmara de combustão. O anel está instalado com a face raspadora para fora da cabeça do pistão, ou na posição reversa. Quando na posição reversa o anel raspador retém o óleo acima dele no golpe de ascendente do pistão, esse óleo é retornado para o Carter no golpe descendente pelos anéis de controle de óleo
Os aneis de segmento são de Ferro Fundido
O primeiro anel de segmento do pistão se diferencia por ser cromado.
Cilindros
Os cilindros mais usados na aviação são do tipo ‘’I’’
O cilindro é o componente onde a mistura gasosa combustível é admitida, comprimida e
queimada
O óleo lubrificante que penetra na câmara de combustão dos cilindros é queimado
A queima da mistura com a combustão normal chama se detonação
A detonação acontece com o uso da gasolina com o menor índice deoctanas.
O calor que a válvula de admissão e de escapamento absorve durante o funcionamento do
motor é dissipado através das aletas de refriamento
Nos cilindros o lado externo do escapamento ou descarga pode ser identificado pela
existência de aletas de resfriamento.
As chapas metálicas usadas para aumentar o contato entre os cilindros e oar (aletas de
resfriamento) são denominadas defletores.
Quanto maior for sua área exposta ao ar (aletas) melhor será seu resfriamento
O cilindro pode ser dividido em 2 partes = cabeça e corpo.
A finalidade da cabeça do cilindro é prover um lugar para a combustão ar/combustível. Esse
lugar chama se câmara
A cabeça dos cilindros é feitas de liga especial de alumínio para melhorar seu resfriamento
A cabeça do cilindro mais usada é a semi-esférica.
A fixação da cabeça do cilindro ao corpo é feita por processo antagônico térmico.
O espaço interno do cilindro compreendido entre os pontos mortos chama se cilindrada.
A parte do cilindro que reveste a câmara onde o pistão se desloca chama secamisa.
As camisas são instaladas no corpo dos cilindros e são nitretadas para aumentar sua dureza.
Válvulas
As válvulas são componentes que permitem a entrada ou saída dos gases no interior do cilindro
Ar e combustível entra nos cilindros pela válvula de admissão e os gases queimados são
expedidos pela válvula de escapamento.
As válvulas utilizadas em motores convencionais são do tipo Gatilho.
O formato das válvulas pode ser do tipo cogumelo tulipa ou semi-tulipa
As válvulas dos cilindros quando fechadas assentam-se nas sedes
As válvulas de admissão trabalham numa temperatura mais baixa que a válvula de
escapamento, portanto são construídas de cromo-niquel, já as válvulas de escapamento são de nicromo, silcromo ou aço cobalto-cromo.
A face das válvulas é retificada geralmente ao um ângulo de 30° ou 45°. Em alguns motores
a válvula de admissão é retificada em 30° e a de escapamento é de 45 no qual forma um selo na sede na cabeça do cilindro quando fechadas.
O material da face das válvulas é a estelita. A estelita é resistente a corrosão por altas
temperaturas
O fechamento das válvulas é feito através da ação de molas.
As guias de válvulas são feitas de bronze
A extremidade da válvula é endurecida para resistir ao martelamento dobalancim
Algumas válvulas de admissão ou de escapamento são ocas e parcialmente cheias com sódio
metálico devido ser ótimo condutor de calor.
O sódio se funde a 110° , o movimento alternativo da válvula faz circular o sódio liquido,
facilitando a retirada de calor da cabeça da válvula para a haste, onde é dissipado através da cabeça do cilindro e das aletas de refrigeração.
A temperatura da válvula pode ser reduzida tanto a 167°C como a 230°C.
Nunca se deve cortar uma válvula cheia de sódio, porque o sódio é altamente explosivo
As válvulas não são intercambiáveis, pois são construídas de materiais diferentes.
O calor absorvido pela válvula de admissão é dissipado pela injeção de combustível
O calor absorvido pela válvula de escapamento é transferido para os defletoresdo cilindro
através dos gases de escapamentos.
O processo que auxilia na dissipação do calor através dos gases de escapamento é
o cruzamento de válvulas ou CLARO de válvulas.
CLARO de válvulas é o instante em que as 2 válvulas ficam abertas antes do no ponto morto
superior em um curto tempo para que uma parte de ar admitido ajude a expulsar os gases.
O mecanismo de controle das válvulas é composto por eixo de ressalto (eixo de comando de
válvulas, tuchos e balancins).
Para que sejam efetuados os quatro tempos do motor, são necessários duas voltas da
árvore de manivelas e quatro cursos do pistão. 1 tempo = 1 curso do pistão = 1/2 volta da árvore de manivelas ou 180 graus de giro. Portanto: 4 tempos = 4 cursos do pistão = 2 voltas da árvore de manivelas ou 720 graus de giro Durante o funcionamento, o motor exerce quatro funções importantíssimas que são: admissão, compressão, combustão-expansão e escape.
Eixo de Ressalto ou Eixo de comando de Valvula ou Eixo de Came
A cada 2 voltas do eixo de manivela gira 1 vez o eixo de came.
A peça que comanda as válvulas no tempo exato é o eixo de ressalto.
O eixo de ressalto sempre gira com metade da velocidade do eixo de manivelas. Á medida em
que o eixo de ressalto gira, os lóbulos provocam levantamento do tucho em sua guia, transmitindo a força através da haste impulsoras e balancins para abrir a válvula.
Tuchos
Tucho é uma haste cilindra que transmite o movimento do eixo de ressalto para o balancim para
abrir a válvula.
Em um sistema de transmissão de comando rígido, a regulagem do sistema é feita variando se o
comprimento das hastes (tuchos)
Os tuchos contem uma haste impulsionadora, um seguidor de ressaltos, um soquete de
bola, uma mola de tucho e um envelope que protege o conjunto.
Algumas aeronaves possuem Tucho hidráulico que mantém a folga das válvulas a zero.
Haste Impulsora
Possui a forma tubular e transmite a forca de levantamento do tucho para o balancim. Uma
esfera de aço endurecido é pressionada sobre ou dentro de cada extremidade do tubo.
Balancim
Os balancins transmitem o movimento dos tuchos para as válvulas de admissão e escape.
O conjunto de balancim é suportado por mancais lisos, de roletes ou de esferas.
A folga existente entre a haste e o balancim chama se claro de válvula
Molas das Válvulas
Cada válvula é fechada por meio de 2 ou 3 molas helicoidais para evitar vibrações e
oscilações.
Mancais
Mancal é qualquer superfície que suporta ou é suportada por outra superfície.
Eixo da Hélice
Os Eixos das Hélices podem ser de 3 tipos : cônico , estriado ou flangeado.
Ciclo de Operação de Motor 2 Tempos
O motor completa o ciclo com apenas 1 volta no eixo de manivela ou 360°. ½ volta é igual
a 180°
Ciclo de Operação de Motor 4 Tempos (Ciclo OTTO )
O descobridor foi um físico alemão OTTO.
Neste caso são necessário 2 voltas completas no eixo de manivela para 1 ciclo completo
720°
Tempo de Admissao
A quantidade de mistura ar/combustível depende da aceleração do manete.
A válvula de admissão está aberta antes do pistão ou embolo atingir o ponto morto superior no
inicio da admissão. Esse tempo é o claro de válvula que serve para refrigerar o cilindro.
Tempo de Compressão
A carga de ar/combustível é queimada pela vela quando o pistão está próximo do ponto morto
superior, o tempo de ignição varia de 20° a 35°.
Tempo de Potencia
Após a compressão o pistão é forçado para baixo com uma força que pode ser maior do que 15
toneladas. Esse tempo é o momento de trabalho ou tempo motor.
Tempo de escapamento
A válvula de escapamento é aberta antes do ponto morto inferior no tempo de potencia de 50° a
75°. Conforme o pistão passa o ponto morto inferior ele começa a empurrar os gases de escapamento.
Motor a Reação
Construção do Motor a Turbina
Um motor de turbina a gás consiste:
1. 1 entrada de ar2. Seção do compressor3. Seção de combustão4. Seção de turbina5. Seção de escapamento6. Seção de acessórios7. Sistemas necessários para partida, lubrificação, suprimento de combustível etc.
Um fato que influência na construção de motores de turbina é o tipo decompressor que pode ser
de Fluxo Axial (+ usado )ou Centrifugo (- usado).
No motor de Fluxo Axial (+ usado ), o duto de entrada de ar é um dos componentes mais
importantes do motor.
No motor Centrifugo o ar é dirigido para as aletas indutoras do compressor.
A velocidade de ar que entra no compressor depende de 3 fatores:
Velocidade do compressor (RPM) Velocidade da aeronave Densidade do ar ambiente
Existem 2 tipos básicos de entrada de ar: Simples e Dividida. Geralmente usa se a entrada de
ar Simples com Fluxo Axial.
Função primaria do Compressor é comprimir o ar para a câmara de combustão (gira o motor)
Função secundaria é suprir os sistemas diversos, como: pressurização, aquecimento,
degelo e anti-gelo partida pneumática dos motores, APU etc.
O tipo de compressor (Axial ou Centrifugo) é um meio de classificação para descrever o tipo
de motor, se é Axial ou Centrifugo.
Compressor de Fluxo Centrifugo consiste de: rotor (ventoinha), difusor e coletor .
Compressor de Fluxo Axial (+usado) consiste de: rotor e estator
Muitos motores usam de 10 a 16 estagios.
O estagio de compressor começa sempre com o rotor e estator.
A ordem é (N1) compressor de baixa, (N2) compressor de alta, (N2) turbina de alta e (N1)
turbina de baixa.
Seção de Combustão, sua principal função é queimar a mistura ar/combustível.
Existem 3 tipos básicos de câmara de combustão:
Camara múltipla ou caneca (+usada) Anular ou tipo Cesta (+usada) Caneca anular ou canelar.
Seção de escapamento consiste de um revestimento externo de aço inoxidável.
Motor Turboélice
Motor turboélice é a combinação de uma turbina a gás com Hélice
Motor a Turbina
É similar ao turboélice, um motor de turbina a gás que entrega potencia através de um eixo para
acionar alguma coisa alem da hélice é chamado de motor a turbina.
Motor TurboFan (+ silencioso)
É o mesmo principio que o turboélice, exceto que a hélice é substituída por uma ventoinha axial
do duto.
Um motor a turbina baseia se na 2 lei de Newton
Ciclo de Brayton é o nome dado ao ciclo termodinâmico de um motor a turbina.
Capitulo 2
Sistema de Admissão e de Escapamento
Sistema de Admissão dos Motores Convencionais
Consiste de:
1 Carburador 1 Tomada de ar ou duto que conduz ar ao carburador 1 tubulação de admissão.
Sistema de Admissao de motores Não Superalimentados
Se for usado um carburador esse poderá ser do tipo: Bóia ou Pressão
. O filtro de ar consiste em uma armação de liga de alumino numa tela de trama bem fechada para
o Maximo de filtragem do fluxo de ar.
A formação de gelo no sistema de admissão pode ser de 3 tipos:
Gelo de Impacto Gelo da evaporação de combustível Gelo na Válvula de Admissão.
O gelo na borboleta de aceleração pode ser evitado por meio do uso de BMEP.
Sistema de Admissão de Superalimentados
Podem ser Externas (Superalimentadores) e Internas (Turboalimentados).
Os Superalimentadores comprimem a mistura ar/combustível logo após deixar o carburador. Os
superalimentados podem ser de estagio único, 2 estágios ou múltiplos estágios
Os Turboalimentados o ar é comprimido antes de ser misturado ao combustível.
Um TurboSuperalimentador é usado um grandes motores convencionais,e consiste de 3
partes:
1. Conjunto de Compressor2. Conjunto de Turbina a Gas3. Carcaça da Bomba e dos Rolamentos
O rotor giro sobre um rolamento de esfera, no lado superior da bomba e numrolamento de
roletes.
Sistema de Admissão de Motor Turbo Jato
Um fluxo de ar contínuo e uniforme é necessário para evitar um stol de compressor e excessivas
temperaturas internas no motor de turbina.
O duto de admissao de ar é parte da aeronave e não do motor.
2 tipos de duto de admissão: duto de entrada única e duto de entrada dividida.
Sistemas de Escapamento de Motores Convencionais
2 tipos de escapamentos:
Sistema Aberto (usado quando não há muito ruido) Sistema Coletor ( oferece manutenção pratica nas naceles)
Reversores De Empuxo
2 tipos:
Mecânico (Concha) Bloqueio Aerodinâmico
Dissipador de Vortex da Entrada de Ar do Motor
Um dissipador de vortex é usado na entrada de ar do motor devido a possibilidade do vortex
atrair FOD para o motor. Esse dissipador é um pequeno fluxo de jato direcionado para baixo em direção ao solo.
Capitulo 3
Sistema de Combustível do Motor e Medição do Combustível
Introdução
O sistema deve suprir combustível para o carburador ou outro dispositivo de dosagem.
Em pequenas aeronaves o método de supri é por gravidade
Em aeronaves multimotoras o combustível deve ser bombeado para alimentar o motor
3 principais causas da Bolha de Vapor ou Vapor Lock: redução da pressa, alta temperatura e
excessiva turbulência do combustível
As principais causas de turbulência do combustível são: deslocamento dentro do tanque, ação
mecânica da bomba acionada pelo motor, subidas em curvas acentuadas nas linhas do combustível.
Para reduzir as bolhas de vapor são incorporadas as bombas de reforço (Booster
Pumps), essa bomba injeta o combustível e possui um respiro que retira o vapor.
O sistema basico de combustível inclui, tanque , bomba de reforço linha , válvula seletora, filtros,
bombas acionadas pelo próprio motor e indicadores de pressão.
O filtro fica localizado na parte baixa do sistema e remove água e sujeira.
Durante a partida a bomba de reforço forca o combustível através da válvula BY PASS na
bomba.
A liberação de combustível é devida ao fluxo da massa de ar, temperatura de entrada do
compressor, RPM etc.
O sistema de medição de combustível é medida pela potencia de saída, temperatura de
operação do motor e autonomia
A mistura 12/1 é uma mistura rica a parte 12 é ar e 1 é combustível
Princípios da Carburação
Principio de Venturi, quando a velocidade de um gás ou liquido aumenta, apressão diminui.
Sistemas do Carburador
A função do carburador é dosar a mistura ar combustível que será entregue a câmara de
combustão.
O funcionamento dos carburadores é garantido por diferença de pressão
A mistura que o carburador entrega na decolagem é mais rica do que na de cruzeiro, devido a
diminuição da densidade do ar
Possui:
1. Medidor principal2. Marcha lenta3. Acelerador (Borboleta)4. Controle de mistura5. Corte de lenta6. Potencia de enriquecimento ou economizador
Congelamento Do Carburador
3 tipos de congelamento no carburador:
1. Gelo na evaporação de combustível (acumula no injetor de combustivel)2. Gelo na borboleta do carburador (formado quando a borboleta está na posição Fechada)3. Gelo de impacto (formado pela presença de água na atmosfera, o mais perigosogelo de
impacto é o que se forma no Filtro)
Para se combater a formação de gelo, utiliza se admissão de ar quente
Tipos de Carburador
Há 2 tipos básicos de carburador
1. Bóia2. Injeção por Pressão (vantagem é operar independente da altitude do avião)
Carburador Tipo Bóia A gasolina é misturada com ar no carburador
O carburador PD- 12H4 tem pressão de impacto na câmara ‘’A’’ e sucção na ‘’B’’
No sistema de carburação tipo Bóia, a finalidade do conjunto bóia estilete é manter o nível a
gasolina constante dentro da cuba
A bóia do carburador determina a quantidade de combustível que deve ser admitida no interior
da sua cuba.
No carburador tipo bóia, o pulverizador tem a saída de combustível situada na garganta de
Venturi
A região de maior sucção ou depressão é no tubo de pressão
Carburadores de Injeção Por Pressão (mais usados)
Diferença de pressão, quando a pressão do ar for menor que a pressão da gasolina ocorrera
uma tendência para a entrada em funcionamento da válvula de enriquecimento com uma correta proporção de mistura.
No sistema de alimentação por pressão a bomba principal é acionada pelopróprio motor.
A pressão da gasolina do sistema é regulada na bomba mecânica de combustível.
As bombas auxiliares de alimentação por pressão são de acionamentoelétrico.
2 tipos de superalimentadores de combustível nos motores convencionais :acoplamento
direto e turbo compressor.
O tipo de compressor usado nos motores térmicos a pistão é o centrifugo
O difusor de um motor radial de aviação está localizado na entrada docompressor
Em motores convencionais o sistema de superalimentação mais usado é oacoplamento direto
No sistema de alimentação por acoplamento direto a ventoinha é acionada pelo próprio motor
No sistema de superalimentação do tipo turbo compressor, a ventoinha é acionada
pelos gases de escapamento.
Indicador de quantidade de combustível visual é o SIGHT GAGE.
O controle da mistura ar-gasolina em motor a explosão é feito pelo dosador.
O dosador é chamado de corretor altimétrico, e serve para dosar automaticamente a mistura.
O excesso de gasolina fornecida pelo carburador pode causar parada do motor conhecido
como afogamento.
O ajuste de rotação da marcha lenta é feita na borboleta (acelerador)
A borboleta do carburador fica toda aberta durante a decalagem da arvore de manivela
A bomba de aceleração rápida é usada em bruscas aberturas da borboleta (acelerador)
Em motor convencional a válvula de marcha lenta mede o combustível apenas nos primeiros 10
graus de abertura da borboleta
Quando o motor estiver funcionando em marcha lenta, o ar que entra no carburador é insuficiente
para dosar a mistura, portanto o ar é completado pela sucção dos pistões através dos tubos de admissão.
O excesso de gasolina do inicio de funcionamento do motor sai pela válvula dreno do Carter
difusor
Controle de Combustível dos Jatos
2 grupos básicos:
Hidromecanico Eletrônico
Filtros
3 tipos:
1. Micro filtro2. Tela tipo colméia3. Malha peneira
A razão dos filtros é em Microns medindo materiais estranhos de 10 a 20 microns
Bico de Injeção
O combustível é colocado dentro da câmara de combustão através do bico injetor
Nos motores convencionais usa se injeção direta de combustível para fazer afunção
secundaria de resfriamento do pistão.
Nos motores convencionais os bicos injetores são instalados próximos a entrada de admissão.
Capitulo 4
Sistema de Ignição e Elétrico do Motor
Introdução
Finalidade = o sistema de ignição tem a finalidade de produzir centelhas nas velas, para
provocar a combustão da mistura nos cilindros.
Sistema de Ignição do Motor Convencional
O sistema de ignição pode ser de 2 classes: bateria ou magneto. Também classificado
como: simples ou dupla ignição.
Sistema de Ignição Por Magneto (mais usado)
O sistema de ignição é composto por magneto, vela, distribuidor, blindagem (cabos) e platinado.
Magnetos nos motores convencionais o sistema de ignição é duplo ( 2 velas de ignição por
cilindro). A finalidade do sistema duplo é oferecer maissegurança.
A ignição é dada no cilindro antes do PMA.
O sistema de ignição por magneto em aviões é classificado em : magneto de baixa ou alta
tensão (mais usado).
Sistema de Magneto de Alta Tensão (mais usado)
O sistema de magneto de alta tensão é dividido em 3 circuitos distintos:
Circuito magnético Circuito elétrico primário Circuito elétrico secundário
Circuito Magnético
Consiste de um ímã permanente rotativo de múltiplos pólos, um núcleo de ferro doce e sapatas
polares. Quando o pólo ‘’N’’ e o pólo ‘’S” estão opostos na ferradura do núcleo de ferro doce produzindo fluxo, o ímã rotativo é chamado de ‘’capacidade plena’’
A posição neutra é quando um dos pólos ou ímã está entre a sapata
Portanto o fluxo se inicia no 0 grau, 45 grau (neutro), 90 graus, então uma volta completa do ímã
são 360 graus.
Circuito Elétrico Primário (Lei de Lenz)
Consiste de um par de contatos chamado de platinado, ou seja, banhado com platina para evitar
corrosão e melhorar a condutividade, um condensador e uma bobina de fios eletricamente isolados.
Unidades Auxiliares de Indução
Dínamo é um gerador de corrente continua
Vibrador de Indução, ao contrario do dínamo, não produz a alta tensão de ignição dentro de si.
Sua função é transformar a corrente contínua da bateria em corrente pulsante e fornecê-la para a bobina primaria do magneto. Também funciona como um relé. (buzz).
Chave de Ignição
A chave de ignição de um motor convencional apresenta 3 posições: left , right e both. Essa
chave de ignição permite selecionar o magneto a ser ligado como: chave para esquerda (magneto esquerdo) , chave para direita (magneto direto), chave para ambos (liga os 2 magnetos)
A chave de ignição ou interruptor de inflamação quando estiver ligada, tira a massa da bobina do
primário.
Se o fio massa estiver acusando contato, então o magneto estará desligado.
O mais importante na ignição é o avanço da centelha que salta quando o pistão estiver no ponto
morto 0 graus.
Velas de Ignição
Sua finalidade é conduzir um curto impulso de corrente (faísca) de alta voltagem dentro da
câmara de combustão.
As velas de ignição são instaladas na cabeça dos cilindros.
Os 3 principais componentes de uma vela são os eletrodos, isolante ecobertura externa.
Os eletrodos das velas são constituídos de liga de aço tungstenio
Os eletrodos da vela saltam a uma temperatura de 3.000 F, numa pressão de gás de 2000 P.S.I ,
com uma pressão elétrica de 15.000 volts.
Velas ‘’quentes’’ possuem um grande nariz isolador
Velas ‘’frias’’ possuem um pequeno nariz isolador. Quando uma vela transfere seu calor para o
cilindro de modo mais rápido que o normal, é considerado como vela fria
A vela irá falhar se houver excesso de óleo na câmara de combustão.
Para que haja a queima de combustível dentro da câmara, uma centelha terá que saltar entre
o eletrodo central e o eletrodo massa da vela.
Em uma vela de eletrodos a massa, se algum deles estiver encostado no eletrodo central a vela
não funcionara.
A instalação de uma vela com o eletrodo central quadrado poderá ocasionarpré- ignição.
A combustão ocasionada por superaquecimento de uma vela leva o nome depré-ignicao.
O tempo de vida das velas é determinado em função das horas de vôo (TSO)
O tempo de vida útil de uma vela de motor convencional fica entre 600 e 800horas.
Os diâmetros externos dos cabos em uso são de 5, 7 e 9 mm. A maioria usa de 7 mm.
Distribuidor
Distribuidor é a peça responsável pela seqüência de queima.
O platinado é ligado em paralelo com o condensador do magneto
O claro (folga) normal do platinado é de 0,008 a 0,012 de polegada
O distribuidor é como uma chave rotativa que gira na metade da velocidade do motor.
Ordem de Ignição
Os cilindros são numerados olhando de traz para frente. Nos motores emlinha os cilindros
da direita são impares e os da esquerda são pares, nos motores radiais de uma carreira a seqüência é no sentido horário, e nos de 2 carreiras considera-se a primeira carreira impar e a segunda par.
A ordem de ignição nos motores em linha e radiais de 1 carreira acontece primeiro nos cilindros
impares e depois pares.
Sistema de Ignição de Motores TurboJato
É um sistema de ignição do tipo capacitivo. O sistema de ignição é um sistema duplo para
garantir a segurança e é projeto para ativar 2 velas de ignição.
O sistema consiste de uma unidade dinamotora / reguladora / filtro, 1 excitador, 2
transformadores de alta tensão, 2 cabos de alta tensão e 2 velas de ignição. O dinamotor é usado para elevar corrente continua que é extraída da bateria.
Pode ter vela do tipo angular ou do tipo confinado que suportam uma corrente bem maior que
as velas dos motores convencionais.
Sistemas Elétricos do Motor
Alternador O alternador de um motor térmico transforma energia mecânica em elétrica.
Fio Condutor
Apresentado como um condutor singelo e rígido ou condutor retorcido, ambos revestidos com
material isolante
Termo Cabo
1. Cabo multicondutor2. Par torcido3. Cabo Blindado4. Cabo de Radio Frequencia ou Cabo Coaxial
Bitola de fio
Especificado pelo AWG
Fatores que Afetam a Seleção da Bitola do Fio
Primeiro Fator = perda de energia elétrica transformada em calor
Segundo Fator = queda de Voltagem
Terceiro Fator = capacidade do condutor de conduzir corrente
Fatores que Influenciam na seleção do material condutor
Embora a prata seja o melhor condutor, os 2 mais usados hoje em dia são ocobre e o alumínio.
Queda de Voltagem nos fios e nos cabos de um avião
Os cabos principais de geração de forca do avião ou Ada bateria para a barranão deve exceder
2% da voltagem regulada.
A medida de resistência permitida de um ponto de massa do gerador ou da bateria é de 0.005
ohm.
Isolamento do Condutor
A resistência ao isolamento é a forca Dielétrica. Os isolantes mais usados hoje em dia são: vinil,
algodão, nylon, teflon e o amianto.
Grupos de Fios e Chicotes
Os chicotes devem ser constituídos em menos de 75 fios, ou ter 1 ½ a 2 polegadas de
diâmetro.
Emendas Nos Chicotes
Devem ser de fácil inspeção e ser afastadas umas das outras.
Frouxidão nos Chicotes
A frouxidão de um chicote não deve exceder uma deflexão de ½ polegada com pressão
manual.
Instalação e Encaminhamento
Os fios e chicotes devem corre paralelos ou em ângulos retos com as nervuras ou longarinas.
Com exceção dessa regra temos o cabo coaxial
Proteção Contra Friccao
Se os fios se aproximarem mais de ¼ de polegada da borda do orifício, usa se
um Gromete adequado.
Proteção Contra Alta Temperatura
Os fios que passam próximos de componentes com alta temperatura, devem ser isolados
com amianto, fibra de vidro ou teflon.
Proteção Contra Solventes e Fluidos
Se houver possibilidade de o fio se contaminar com algum fluido, deve se usar uma proteção
plástica ou conduite de proteção. O fio nunca deve passar porbaixo da bateria.
Proteção do Fios na área do Alojamento das Rodas
Todos os chicotes devem ser protegidos por luvas de tubulações flexíveis nas áreas de
alojamento das rodas.
Precauções na Instalação
Nenhum fio pode ser direcionado de modo que fique próximo mais de ½ polegada de uma
tubulação.
Nenhum fio ou chicote pode ser sustentado por tubulação que conduza fluido inflamável ou
oxigênio.
A fiação deve ser instalada para manter uma folga mínima de 3 polegadas dos Cabos de
Controle.
Amarração ou Enlace dos Chicotes
Um grupo de fios é constituído de 2 ou mais fios amarrados ou lançados juntos para indicar
um sistema individual.
Um chicote é constituídos de 2 ou mais grupos de fios amarrados juntos.
Enlace, todos os grupos de fios ou chicotes devem ser lançados com 12polegadas de distancia.
Corte de Fios e Cabos
Para tornar fácil instalação e manutenção, os cabos e fios são interrompidos por conectores,
blocos terminais ou barras.
Terminais e Emendas Sem Solda
Esses terminais não possuem solda para fácil conexão de blocos terminais e barras de ligação.
Podem ser revestidos com luva plástica presa nas 2 extremidades. As alças de ligação podem ser de 3 tipos:
1. Bandeirola2. Reta3. Em ângulo reto
Emendas de Fios de Cobre usando emendas pré isoladas
As emendas são isoladas com plástico branco e são usadas para reduzir a bitola do fio.
Emendas de Emergencia
Esses consertos são permitidos em fios de cobre, soldando as juntas das pernas quebradas
aplicando um composto condutor anti-oxidante.
O fio de alumino danificado não deve ser emendado temporariamente.
Bitola
A maior bitola é 0000 e a menor é por exemplo 40.
Bateria
Ao remover uma bateria o cabo que deve ser desconectado primeiro é oNEGATIVO. Para
instalar deve ser feito o oposto.
As baterias quando ligadas em paralelo aumenta se a corrente. Quando ligadas em serie
aumenta a tensão.
Tabela de Resistores
Prefeitura Municipal Valinhos LAVA Veiculos Com Bombril
Preto 0Marrom 1Vermelho 2Laranja 3Amarelo 4Verde 5Azul 6Violeta 7Cinza 8Branco 9
Prata +/- 10%Ouro +/- 5%
Ligação a Massa
O objetivo primário de ligação a massa á estrutura do avião é completar o caminho de
RETORNO da corrente elétrica.
A ligação a massa também protege o avião e o pessoal contra descarga de raio, evita
interferência de radio freqüência, protege contra choque, evita acumulação de carga estática e proporciona estabilidade de transmissão e recepção de radio.
Em um teste de ligação a massa, a resistência de cada conexão não deve exceder a 0,003 ohm
Conectores
5 classes de conectores AN são encontrados:
1. Classe A2. Classe B3. Classe C4. Classe D5. Classe K = a prova de Fogo
A classe A,B,C,D são feitas de aluminio, a classe K é feita de aço
Conduíte
Um conduite é usado para proteção mecânica dos fios e chicotes
O diâmetro interno deve ser 25% maior que o diâmetro externo.
Dispositivos de Proteção de Circuitos
Disjuntores e Fusíveis. Eles devem abrir o circuito antes do condutor emitir fumaça.
Disjuntores religáveis CB, são chamados de disjuntores de desarme livre. Esses disjuntores não
devem possuir a função de proteção nos circuitos do avião.
Interruptores
Relé = é um interruptor operado eletricamente e está sujeito a falha sob condições de baixa
voltagem no sistema.
Sistema de Iluminação de Aeronaves
Luzes externas
Luzes de navegação das asas. Asa esquerda vermelha e asa direita verde
Anti-colisao, consiste de 1 ou 2 luzes rotativas operadas por um motor elétrico. Luz de segurança
para congestionamento de aeronaves.
Luz de Taxi, fornece iluminação no solo durante Taxi ou reboque.
Luzes de Inspecao das Asas, luz de gelo de asa e luz de nacele
Capítulo 5
Sistemas de Partida dos Motores
A maioria dos motores de aeronaves é acionada por um dispositivo chamado motor de
partida (starter), ou arranque.
O arranque é um mecanismo capaz de desenvolver grande quantidade de energia mecânica que
pode ser aplicada a um motor, causando sua rotação.
A maioria dos arranques de motores convencionais é do tipo elétrico de engrazamento
direto.
Na aviação em geral existem 3 tipos de arranques para motores.
1. Arranque elétrico (usado em aviões pequenos)
2. Arranque pneumático3. Arranque mecânico (inercia)
Na partida de um motor equipado com arranque do tipo inércia, é necessário esperar alguns
segundos antes de ligar a ignição
Capítulo 6
Sistemas de Lubrificação e Refrigeração
Introdução
O propósito da lubrificação é reduzir a fricção das partes moveis em motores.
A fricção metálica é substituída pela película de óleo lubrificante. Pistões, paredes dos cilindros
são dependentes do óleo para lubrificação.
A viscosidade do óleo ou resistência para fluir é o fator mais importante para a operação do
motor.
Alta viscosidade = escoa vagarosamente (óleo grosso)
Baixa viscosidade = escoa rápido (óleo fino)
Diversos fatores devem ser considerados para a seleção do grau do oleo.A carga de operação,
as rotações e as temperaturas de trabalho são as mais importantes.
Os óleos comerciais mais usados na aviação são classificados como: 80,100,140, etc...
Para medir a viscosidade usa se um viscosímetro SAE (Society of Automotive Engineers)
SayBolt, o qual divide os óleos em 7 grupos (SAE 10 a 70), de acordo com a viscosidade 130F ou 210 F
O óleo é representado pela letra ‘’W’’ que é satisfatório para uso no inverno (Winter). Ex: SAE
20W
Sistema de Lubrificação de Motores Convencionais
Cárter Seco
Carter é a carcaça onde o motor é montado. O Carter é fixado no berço da aeronave.
O Carter pode ser de liga de alumino forjado (+ usado) ou aço forjado
Os berços dos motores (convencionais ou reação) são de aço cromo molibdênio
2 tipos de Carter de armazenamento de óleo lubrificante:
Carter Seco (mais usado em motor convencional)
Carter molhado (quando NÃO possui tanque de oleo)
O Carter Seco para sistema de lubrificação é mais usado em motores convencionais.
No Carter Seco o suprimento de óleo é mantido em um Tanque de liga de alumínio, que fica
instalado próximo ao motor alto o bastante para garantir a alimentação por gravidade.
Uma bomba de pressão circula o óleo através do motor, enquanto que abomba de sucção o
retorna ao tanque.
Linhas de ventilação no Tanque são instaladas para garantir uma ventilação apropriada no
tanque independente da altitude.
Alguns tanques possuem um ‘’tubo interno’’ ou tubo acelerador de temperatura.
Deflectores na parte de baixo do tanque anulam a ação de movimentocircular no tanque para
prevenir sucção de ar na linha.
O tipo de sistema de indicador de óleo consiste de um braço e umabóia, que verificam o nível
de óleo na cabine em galões.
No tanque de óleo é deixado um pouco de ar para permitir a expansão doóleo com o aumento
da temperatura.
Em alguns tanques de óleo são instalados Hopper – Tank com afinalidade de aquecer,
rapidamente.
Bomba de Óleo
O óleo que entra no motor é pressurizado por uma bomba de descarga positiva.
O óleo sob pressão flui para o filtro, que abre a válvula unidirecional do filtro montada na
parte superior. Essa válvula é fechada por ação leve demola de 1 a 3 libras.
A válvula By Pass fica na saída de pressão da bomba de óleo e o filtropermite que o
óleo não filtrado supra o motor em caso de entupimento do filtro ou numa partida com o motor muito frio
Filtros de Óleo
3 tipos :
1. Tela (parede dupla)2. Cuno (cartucho de disco e espaçadores)3. Labirinto de ar (telas circulares de malha fina)
Válvula de Alivio de Pressão
Limita a pressão do óleo a um pré determinado valor.
Indicador de Pressão do Óleo (Tubo de Bourdon) Indica a diferença entre a pressão de óleo e a pressão da cabine
O indicador de pressão de óleo tem uma escala de 0 a 200 ou de 0 a 300 PSI
Regulador de Temperatura do Oleo
Regula a temperatura do óleo e consiste de 2 partes principais: radiador e válvula de
controle.
O radiador transfere o calor do óleo para o ar, enquanto a valvula de controle regula o
fluxo de óleo através do radiador.
O óleo que sai do radiador tem sua viscosidade maior (grosso) do que a entrada.
Durante o funcionamento normal de um motor convencional o óleo aquecido passa pela colméia
do radiador.
Lubrificação Interna dos Motores Convencionais
Existem 2 tipos de lubrificação interna:
1. Pressão (mais usada)2. Imersão ou Salpico (não usa)
O processo em que toda peça trabalha sob banho de óleo chama se lubrificação por imersão.
O processo de lubrificação por pressão é o mais usado em motores convencionais, o óleo é
fornecido através da bomba de óleo.
O óleo do tipo detergente não pode ser misturado com o óleo do tipo NÃO detergente.
A bomba de óleo é do tipo engranagem
Num sistema de lubrificação a finalidade da valvula de retenção é evitarque
o óleo entre no motor com este parado.
Na partida normal de um motor convencional quando o manômetro de óleonão apresentar
pressão deve se cortar imediatamente o motor. O tempoMaximo sem que a pressão de óleo suba é de 30 segundos
Nas bronzinas e eixos de manivelas, o tipo de lubrificação é o de pressão
Em motor convencional um óleo de baixa viscosidade pode provocar uma temperatura alta do
óleo.
A graxa é a mistura de sabão especial com óleo de base mineral.
Sistema de Lubrificação de Motor a Reação
Podem ser do tipo Carter molhado ou Carter seco.
A maioria dos motores a reação é do tipo de fluxo axial e usam o sistema de Carter Seco.
O sistema de lubrificação Carter seco para motores a reação possuem o mesmo principio dos
motores convencionais.
Trocadores de calor entre combustível / óleo, o combustível resfria o óleo e é pré-
aquecido pelo óleo para ser usado na câmara de combustão.
Sistema de Refrigeração do Motor
O arrefecimento ou refrigeração do motor tem por função transferir para o meio ambiente o calor
dos cilindros.
Com a refrigeração do motor evita se a detonação.
Os componentes fundamentais de um sistema de refrigeração são:
Aletas dos cilindros Anel de velocidade com janelas de arrefecimento Chapas defletoras.
O anel de velocidade além de trabalhar na refrigeração, corrige a grande área frontal dos
motores residuais.
Os radiadores podem ser refrigerados a Ar ou Agua (liquido)
Na aviação moderna e de grande porte, a refrigeração a liquido NÃO éusada, porque diminui
a potencia/massa do motor
Nos motores refrigerados a liquido o calor removido é transferido para o radiador.
O fluxo de oleo do radiador é regulado pela válvula termostatica
A temperatura do oleo do motor é retirada na entrada do motor
No motor a reação a refrigeração é também pelo ar admitido.
Capítulo 7
Hélices
Introdução
A função básica de uma hélice é converter a potencia do motor em força de tração.
Foram desenvolvidos sistemas de passo variável e velocidade constante para uma eficiência do
vôo.
Consiste de um governador equipado com contrapesos, aos quais controlam os ângulos
das pás.
Para uma decolagem o ângulo da pá deve estar no passo mínimo.
Passo mínimo = maior tração (menor ângulo da pá)
Passo maximo = menor tração (maior ângulo da pá)
A hélice de uma aeronave consiste de 1 ou mais pás fixadas em um Carter ou cubo central
Existem hélices tratoras (na frente e mais usadas) e propulsoras (traseira)
Ao girar uma hélice executa um avanço que é denominado passo efetivo.
No movimento de rotação de uma hélice, um ponto fixo na raiz de uma pá executa um
movimento em direção a ponta da hélice. Isso é conhecido como passo efetivo.
Passo teórico é a distancia que uma pá deveria ter obedecendo a curva da hélice para dar
um giro de 360 graus sobre o eixo de rotação.
O rendimento de uma hélice é basicamente a relação entre o passo efetivo e o teórico.
O movimento que a hélice faz pra frente, puxando o avião é chamado detranslação.
O ‘’recuo’’ da hélice é a diferença entre o passo geométrico e o passo efetivo,. Essa
diferença é causada pelo arrasto aerodinâmico que se opõe ao movimento de translação.
A eficiência de uma hélice varia de 50 a 87% sendo em media 80%
Essa perda de eficiência de 20%se dá pela fricção, e pelo recuo da hélice.
Uma hélice girando sofre a ação das forças centrifuga de torção e flexão.
Tipos de Hélice
Existem vários tipos de hélices sendo as mais simples as de passo fixo e ajustáveis de solo.
Hélice de Passo Fixo
A hélice de passo fixo, o ângulo da pá não pode ser modificado após sua construção. Ela pode
ser construída de liga de alumínio ou madeira.
Hélices de Madeira
São de passo fixo, e as madeiras mais utilizadas são o mogno, cerejeira , nogueira preta e o
carvalho, porem a principal é de vidoeiro.
São usadas de 5 a 9 camadas de ¾ ‘’ de espessura cada.
Após o processo ser completado a hélice é montada em um cubo e
cuidadosamente Balanceada.
Hélices Ajustáveis de Solo
O passo ou ângulo da pá pode ser mudado em solo quando não estiver girando.
Hélice de Passo Controlável (importante)
Essa hélice permite uma mudança no passo ou ângulo da pá enquanto estiver girando.
Seu passo é limitado em 2 posições. (mínimo e máximo.)
Quando o aerofólio da pá é movido ele produz 2 forças: sustentação earrasto.
Para aumentar ou diminuir o ângulo de uma hélice de passo controlável usa se
um governador.
O governador usa pressão de óleo do motor para variar o passo da hélice e retorna
por CONTRAPESO.
Usa se um passo mínimo (ângulo mínimo) com alta rotação para decolagem e varia se o
passo durante cruzeiro ou pouso onde aumenta o ângulo da pá causando arrasto.
Hélices Automáticas
Nesse sistema o operador não precisa ajustar o passo da hélice, pois é automático. Esse sistema
de hélices é chamado de ‘’velocidade constante’’
Hélices Reversíveis
Uma hélice de passo reverso é uma hélice controlável, na qual o ângulo da pá pode ser
mudado para o passo negativo durante operação. Suafinalidade é como freio aerodinâmico para reduzir corrida em solo durante o pouso.
Hélices Embandeiráveis
Uma hélice embandeirável é uma hélice controlável que possui um mecanismo que muda o
passo da hélice para um ângulo tal, que o deslocamento da aeronave para frente produz um mínimo efeito de ‘’cata vento’’ (giro da hélice sem potencia)
O embandeiramento das hélices é usado em aeronaves multimotoras para reduzir ao
mínimo a resistência ao avanço (arrasto), causada por uma hélice na condição de falha do motor.
Balanceamento da Helice
2 tipos: Balanceamento Estático e Balanceamento Dinâmico
Balanceamento Estático = é realizado no eixo de rotação da hélice, considerando-se o
equilíbrio de sua pá em um plano de rotação.
Balanceamento Dinâmico = é realizado no conjunto rotor da hélice para determinar o
equilíbrio das forças resultantes do movimento de rotação da hélice.
Em uma hélice o balanceamento estático fino deve ser feito
numabalanceadeira do tipo pendulo.
Toda hélice possui um ângulo de hélice, um ângulo de incidência e um ângulo de ataque.
Ângulo de hélice = determina a torção da pá e estabelece a distancia do passo efetivo
Ângulo de incidência = é o ângulo formado entre a corda da pá de uma hélice e o plano de
rotação, pode ser chamado de ângulo de pá
Ângulo de ataque = é formado entre a corda da pá e o vento relativo.
Na construção de uma pá o ângulo deve estar no ângulo de incidência.
Para facilitar a identificação das pás, elas são divididas em estaçõesmedidas
em polegadas do centro do cubo até a ponta da pá.
A pá de uma hélice possui o ângulo de incidência maior na estação 30
Passo da hélice
Passo de uma hélice é a condição que tem uma pá de variar seu ângulo de ataque.
A variação do passo da hélice é realizada pelo governador de hélice.
Quando o ângulo de ataque de uma hélice aumenta, tem se maior tração e maior resistência
ao avanço (arrasto).
Hélices de alma maciça são usadas em velocidade e altitudes baixas e podem ser de madeira e
liga de alumínio.
Hélices de alma oca são de liga de alumínio e aço.
3 tipos:
1. Passo fixo = (são de alma maciça)2. Passo ajustável = (são de alma maciça)3. Passo variável = (são de alma oca)
Durante o vôo, o passo de uma hélice variável fica entre o passo mínimo e o passo maximo.
Nos aviões turbohelice, o passo reverso ou ângulo de ataque negativo utilizado como freio
aerodinâmico é realizado por um comando hidromecanico através da manete de potencia.
Quando a pressão de óleo aumenta no interior dos cilindros do motor, tem se a diminuição do
ângulo das pás.
O ângulo em que a tração da hélice cai a Zero (0) é chamado de ângulo de stol
O ângulo de stol é ocasionado quando se tem um excesso de rotação da hélice fazendo
com que a camada limite do dorso da pá atinja a velocidade do som.
Em um sistema de hélices, os ângulos de ataque e de incidência sãoiguais quando as pás
atingem o batente mecânico de passo maximo.
Quando o ângulo de incidência é ligeiramente superior ao ângulo do vento relativo, tem se o
ângulo ótimo.
O Controle automático de variação do ângulo de incidência garante o passo efetivo da
hélice.
A finalidade do sistema de sincronismo de hélice é reduzir os ruídos indesejáveis e
vibrações.
Embandeiramento de Helice
Estando as pás de uma hélice na mesma direção do vento relativo, ahélice estará no passo
bandeira ou nulo. (sem efeito)
Embandeiramento de hélice consiste em sangrar o cilindro servo mecânico a fim de levar
uma hélice em pane para uma posição que reduza o arrasto aerodinâmico.
O sistema de embandeiramento automático tem como a finalidade principal proporcionar
a drenagem do óleo do servomecanismo domotor em pane.
O dispositivo que leva a hélice para o passo de bandeira mede o torqueentre os dois
extremos do eixo de rotação da hélice.
Manutenção das Hélices
A parte da hélice que sofre mais esforços é o cubo.
Para um teste do governador de sobre velocidade, é necessário que a hélice esteja com uma
rotação de 70%
O anel retentor da hélice trabalha como extrator da hélice durante a remoção da mesma.
Limpeza das pás da Hélice
Pás e cubos de hélice de aço e de alumínio devem ser limpos com suave solvente de limpeza.
Hélices de madeira podem ser limpas com água morna e um sabão suavecom pincel ou pano.
Gelo nas Hélices
O gelo causa vibração destrutível em uma pá de hélice. Os métodos de degelo são: álcool
isopropilico e elétrico
Inspeção da Helice
A verificação de embandeiramento pode ser feita levando se o seletor para a posição
bandeirar (feather), observando se as pás da hélice tomam posição paralela ao deslocamento (ou ângulo de ataque de 90 graus)
Bainha das Pás
A bainha da pá (CUFF) é uma estrutura de metal, madeira ou plástico, destinada ao acabamento
da espiga da pá com a superfície externa, transformando a forma circular da espiga em seção de aerofólio.
A finalidade primaria da bainha é aumentar o fluxo de ar de refrigeração na nacele do motor.
Capítulo 8
Remoção e Instalação de Motor
QECA O método de desmontagem rápida na remoção e instalação de motores é o‘’QECA’’
QECA é o motor propriamente dito e mais seu acessório fixado, tudo pronto para ser instalados.
Os motores podem ser guardados conforme são recebidos pelos seus fabricantes em suas
próprias caixas, invólucros e CONTAINERS (embalagens metálicas e pressurizadas).
O método QECA divide a montagem do motor em diversas unidades:
Tomada de ar Flapes de refrigeração do motor Carenagem do motor Suporte dos flapes de refrigeração do motor Janelas de inspeção Berço do motor Motor com todos seus acessórios
As paredes de fogo das naceles dos motores são de aço inoxidável
Na remoção nos motores radiais a parte interna dos cilindros deve ser inspecionada quanto ao
composto anticorrosivo que foi drenado de dentro do motor.
O método mais positivo de drenagem do composto anticorrosivo na parte baixa do cilindro é
abrindo a válvula de admissão através do eixo de manivela.
Antes de começar a remoção do motor a chave do magneto deve estar desligada, os seletores
de combustíveis fechados, a bateria desconectada e se for por mais de 6 dias a bateria deve ser enviada para local de estoque. Deve haver extintores , e se o avião for triciclo deve haver um apoio de calda
Para a drenagem de fluidos do motor é colocado uma bandeja metálica com os bujoes. Em
alguns motores o dreno mais baixo é o ‘’Y’’
Desligamento das conexões elétricas se faz na parede de fogo. Como medida de segurança
desconecta se primeiro o cabo do magneto
A maior parte das conexões são AN e MS
Para a desconexão dos controles do motor são usadas hastes e parafusos para uma chave de
fenda tipo CLEVIS.
Para se conectar um motor deve se respeitar um checklist
Remoção e Instalação de Motores a Reação Esse motor também utiliza o método QECA, porem o motor pode ser baixado por 2 modos: 1 =
baixar de sua nacele usando uma plataforma levadiça , 2 usar um guincho e uma estrutura (eslinga)
Esse método também é utilizado para helicóptero. Na apostila é dado um exemplo de uma
remoção do motor instalado a frente de um helicoptero com p eixo fazendo 39 graus com o horizonte (inclinado)
Berço dos Motores (Radiais) Os berços dos motores geralmente são fixados á aeronave por parafusos especiais de aço com
tratamento térmico
O berço é construído em 1 ou mais seções que incorporam o anel de montagem do motor,
suportes em ‘’V’’ e fixadores para prende-los as naceles das asas, alem de utilizarem o QECA
A parte do berço onde é fixado o motor chama se anel de fixação ou anel do berço do motor,
construído de aço. Ele é fixado através de suportes‘’dynafocal’’ ou fixação tangencial.
A fixação dynafocal possui 2 tipos de fixação : ligação ou pedestal
A fixação tangencial é amplamente usada em diversos motores com (bucha de borracha)
Para absorver as vibracoes devida a alta potencia são usados os ‘’shock monts’’ ou coxins
para amortecimento, estes podem ser compostos de aço ou borracha
Preservação e Estocagem Para preservar um motor utiliza-se uma substancia chamada de ‘’silica-gel’’ que serve para
retirar uma possível umidade durante sua estocagem.
Cloreto de Cobalto é usado junto com a ‘’sílica-gel’’.
A sílica tratada com cloreto de cobalto apresenta uma cor azul brilhante com umidade
baixa. Quando a umidade aumenta, a tonalidade azul esmaece tornado se bem claro a 30% de umidade relativa, passando por varias matiz de rosa ate 60%.
Quando a umidade fica abaixo de 30%, a corrosão não aparece.
A quantidade de sílica gel a ser utilizada depende do tamanho do motor.
Normalmente os indicadores de umidade de motores estocados em embalagens de transporte
devem ser observados a cada 30 dias.
Nos estocados em invólucro de proteção a cada 90 dias
E nos containers metálicos 180 dias.
Capítulo 9
Sistemas de Proteção Contra Fogo no Motor
Introdução
‘’Zona de Fogo’’ é uma área ou região da aeronave, designada pelo fabricante, que requer
detecção e/ou equipamento de extinção e um alto grau de essencial resistência ao fogo.
O termo ‘’Fixo’’ significa um sistema permanentemente instalado, em contraste com qualquer
equipamento portátil de extintor de fogo com a de CO2.
As aeronaves modernas contam tanto quanto um sistema de detecção de fogo quanto de
extinção de fogo.
Os 3 tipos de detecção mais usados são:
1. Razão de aumento de Temperatura
2. Sensores de Radiação
3. Detectores de Superaquecimento
Os 3 tipos de Sistemas de Detecção de Fogo são:
1. Sistema de Interruptor Térmico
2. Sistema de Par Térmico
3. Sistema Detector de Circuito Continuo
Sistema de Interruptor Térmico
Esse sistema detecta superaquecimento e não fogo consiste de uma ou mais lâmpadas. Os
interruptores são unidades sensíveis ao calor, eles são conectados em paralelo um com o outro e em serie com as luzes indicadoras. O sistema interruptor térmico usa um interruptor termostato Bimetálico ou detector tipo ‘’Spot’’ da marca fenwal ligado em paralelo.
Sistema de Par Térmico
Esse sistema é completamente diferente do interruptor térmico, pois eledetecta o fogo. O
sistema par térmico depende do aumento da razão de temperatura.O sistema par térmico é construído de 2 metais diferentes ‘’Cromel eConstantan’’. O numero total de par térmico usado depende das dimensões da zona de fogo, portanto a resistencia total não deve exceder 5 ohms.
Sistema Detector Circuito Continuo ou Sistema Sensor
Esse sistema é uma versão dos interruptores térmicos ‘’spot’’, pois também são sistemas de
detecção de superaquecimento. Os 2 tipos de detectores continuos usados nos sistema de sensores são os Kidde e o Fenwal.
Continuo Kidde – usa 2 fios envolvidos em uma camada de cerâmica no tubo de inconel
Continuo Fenwal - usa 1 fio simples envolvido em uma camada de cerâmica com sal eutético no tubo de inconel
Sistema de Elemento Continuo (Lindberg)
O sistema Lindberg de detecção de fogo é do tipo elemento continuo que consiste de um tubo
de aço inoxidável contendo um elemento discreto.
Tipos de Fogo
Classe A – madeira, pano, papel, estofados etc...
Classe B – petróleos, querosene, óleo, graxa, solvente, tintas, etc...
Classe C - material elétrico
Classificação das Zonas de Fogo
Zona classe A – grande quantidade de fluxo de ar
Zona classe B – grande quantidade de fluxo de ar
Zona classe C – são zonas que tem relativamente pouco de fluxo de ar
Zona classe D – são zonas que tem relativamente pouco ou nenhum de fluxo de ar
Zona classe X – são zonas com grande quantidade de fluxo de ar criando grande dificuldade
para o agente extintor.
Agentes Extintores
Hidrocarboneto Halogenado (Halon aeronaves a Jato), é uma fumaça quimica de fluorine,
clorine e bromine que elimina o oxigênio do fogo por interferência química, ou seja, resfriamento químico. São classificados por numero de Halon.
Agente de Gas Frio Inerte (CO2 e N2 aeronaves convencionais), são o dióxido de carbono
CO2 e nitrogênio N2, ambos encontrados em forma liquida e gasosa, suas diferenças estão na pressão e temperatura de estocagem.
Sistema de Extinção de Fogo
H D R (High Rate of Discharge), alta razão de descarga utiliza o Halonpara extinguir o incendio
(aeronaves a JATO)
Sistemas convencionais, esse sistema utiliza o dióxido de carbono CO2 com agente extintor.
(aeronaves antigas)
Sistema de Extinção de fogo de motores convencionais CO2 e N2
A descarga ocorrerá quando o disco vermelho, indicador de descarga térmica de segurança é
rompido quando a pressão atingir ou ultrapassar2.650 PSI e/ou a temperatura estiver acima de 74 graus.
Sistema de Extinção de fogo de motores a Jato (Halon)
É um tipo de garrafa equipada com duas válvulas de descarga que são operadas por cartuchos
acionados eletricamente.
Interiores das Cabines
Os extintores portáteis permitidos dentro das cabines da aeronaves são de água, dióxido de
carbono CO2, produto químico seco e hidrocarbonetos halogenados.
É expressamente inaceitável extintor portátil do tipo lata de aerosol dentro das aeronaves.
Sistemas de Detectores de Fumaça
Um sistema de detecção de fumaça é instalados em pontos estratégicos das aeronaves com
compartimento de cargas, bagagens, lavatórios onde a presença de fumaça é detectada. Um dos métodos utilizados são os cheiradores que contem silicagel amarelo. Quando uma amostra de monóxido de carbono (fumaça) é detectado o silicagel amarelo muda para verde.
Detectores de Fumaça Fotoelétrico
Quando existe uma acumulação de 10% de fumaça no ar, faz com a célula fotoelétrica conduza
corrente elétrica.
Detectores Visuais de Fumaça
Quando há fumaça presente, uma lâmpada dentro de um indicador é iluminada pelo detector de
fumaça. A luz é espalhada para que a fumaça se torne visível. Se não existir fumaça, a lâmpada não será iluminada.
Indicadores
2 discos de indicadores de descargas do sistema de extinção de fogo,estão montados
no lado esquerdo da fuselagem após a asa.
Um disco vermelho e um disco amarelo.
Capítulo 10
Operação e Manutenção do Motor
Revisão dos Motores Convencionais
TBO (intervalo entre revisões) varia com as condições de operação do motor, tais como,
temperatura, duração em que o motor é operado em alta potencia e manutenção recebida.
Top Overhall é uma revisão de todas as partes do motor
Revisão maior é uma revisão completa do motor
TSO é a quantidade total de horas de vôo de um componente.
O documento onde é anotado as aplicações de boletins nos motores é acaderneta do motor.