Sistemas de Arranque en Motores de Aviación

Sistema de Arranque

Componentes del Sistema de Arranque

Existen tres sistemas principales para el arranque de motores de avión:

1. Sistema de puesta en marcha del compresor.
2. Sistema de combustible.
3. Sistema de ignición.

Durante las revisiones de mantenimiento y operaciones de inspección, es crucial poder:

• Neutralizar la ignición del motor.
• Operar únicamente el sistema de encendido.
• Encender el motor durante el vuelo.

Anomalías Durante la Puesta en Marcha

Es fundamental prestar atención a las siguientes variables durante el arranque:

• Temperatura del motor.
• Porcentaje de revoluciones N1 y N2.
• Presión y temperatura del aceite del motor.
• Caudal de combustible.

Anomalías a tener en cuenta:

• Falta de aumento de la temperatura del motor.
• No se produce incremento de N1 y N2.

Nota: Durante el arranque, mantenga la mano sobre la palanca de gases hasta que el proceso se complete.

Problemas Comunes en el Arranque

• Arranque caliente.
• Arranque húmedo (wet).
• Arranque colgado (hung).

Arranque Caliente

El arranque caliente ocurre cuando la temperatura de los gases de escape (EGT, TIT) durante el ciclo de arranque excede los límites especificados por el fabricante. Esto puede deberse a:

• Mezcla demasiado rica.
• Combustible residual en la cámara de combustión.
• Inyección de combustible antes de que el compresor alcance la velocidad de rotación adecuada.
• Fuerte viento en cola.
• Compresor que no gira lo suficiente.
• Mal funcionamiento del control de combustible.

Arranque Húmedo (Wet Start)

En un arranque húmedo, el motor no arranca a pesar de la puesta en marcha. Se caracteriza por:

• No aumenta la temperatura del motor.
• Acumulación excesiva de combustible en la cámara de combustión (motor ahogado).
• Posible llamarada en el cono de escape.
• Riesgo de arranque en caliente posterior.

Acción inmediata: Cortar el suministro de combustible y realizar un soplado o ventilación del motor.

Giro en Frío o Ventilación del Motor (Cranking)

El giro en frío es un procedimiento de mantenimiento en el que solo funciona el sistema de arranque. El motor gira impulsado por el arrancador, pero no se enciende. Permite realizar pruebas sin que el motor entre en combustión.

Arranque Colgado (Hung Start)

En un arranque colgado, el ciclo de arranque se interrumpe porque el motor no alcanza la velocidad de autosostenimiento. Las causas comunes incluyen:

• Compresores dañados o contaminados.
• Fallos en el control de combustible.

Métodos de Puesta en Marcha

1. Puesta en marcha eléctrica:
   • Utilizada en turboejes y turborreactores.
   • Emplea un motor eléctrico de corriente continua.
   • Se alimenta mediante una GPU (Unidad de Potencia de Tierra) o una APU (Unidad de Potencia Auxiliar).
2. Arranque por cartucho:
   • Común en motores militares.
   • Proporciona un arranque rápido e inminente.
3. Puesta en marcha neumática:
   • Utiliza aire comprimido a una presión de 35 a 40 psi.
   • El aire fluye a través de los álabes de la turbina, haciéndola girar.
   • La velocidad de la turbina se reduce para impulsar el motor.
4. Sistema de arranque por arrancador de intrusión de aire:
   • Una corriente de aire de baja presión impulsa los álabes de la turbina.
   • La fuente neumática se desconecta una vez que el motor arranca.
5. Puesta en marcha por turbina de gas:
   • Sistema autónomo con sus propios sistemas.
   • Económico, compacto y con alta potencia de salida.

Sistema de Ignición

Componentes del Sistema de Ignición

• Unidad de encendido.
• Bujías.
• Cableado.

Los sistemas de ignición trabajan con dos niveles de tensión:

• Alta tensión: 25.000 voltios.
• Baja tensión: 4.000 voltios.

La alimentación puede ser mediante corriente alterna (115V, 400Hz) o corriente continua (28V).

Tipos de Sistemas de Ignición

• Sistema de corriente continua:
  • Tensión de entrada: 24 a 28V.
  • Tensión de salida: 25.000V.
  • Energía: 20 julios.
• Sistema de corriente alterna:
  • Tensión de entrada: 115V.
  • Tensión de salida: 2.000V.
  • Energía: 20 julios.
• Sistema de baja energía:
  • Tensión de entrada: 24 a 28V.
  • Tensión de salida: 4.000V.
  • Energía: 1 a 2 julios.

El sistema de corriente alterna es el más utilizado debido a su alta potencia de descarga y empenaje.

Ignición Dual en Aviación Comercial

Los motores de aviación comercial utilizan un sistema de ignición dual:

• Unidad de ignición de alta energía.
• Unidad de ignición de baja energía.

Se utiliza la ignición de alta energía durante el arranque. La ignición de baja energía se emplea en las siguientes situaciones:

• Despegue y aterrizaje.
• Pistas contaminadas.
• Precipitaciones o condiciones climáticas adversas.

Unidades de Encendido (Exciters)

Las unidades de encendido generan el alto voltaje necesario para las bujías. Son unidades selladas que no se pueden abrir para su mantenimiento, pero deben inspeccionarse regularmente.

Filtro PI

Se utiliza un filtro PI (eliminador de interferencias electromagnéticas) a la entrada de corriente continua o alterna para evitar que las frecuencias del sistema de ignición interfieran con las comunicaciones.

Bujías

Las bujías generan la chispa que inicia la combustión. Tienen una frecuencia de salto de 60 a 100 veces por minuto. Existen dos tipos principales:

• Bujías de chispa: Alta tensión (hasta 25.000V).
• Bujías de descarga de superficie: Baja tensión (hasta 4.000V).