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.

Limpeza

  O desengraxamento pode ser feito por imersão ou jateamento

  Descarbonizantes como soluções desengraxantes são de 2 categorias:solúveis em água e as

de hidrocarbonetos.